Cientistas desenvolvem nova tecnologia de infravermelho para defesa e outras áreas que podem superar os dispositivos de silício: The Tribune India

Tribune News Service

Vijay Mohan

Chandigarh, 24 de dezembro

Cientistas identificaram um novo método de confinamento e absorção de luz infravermelha (IR) usando nanoestruturas para desenvolver absorvedores, emissores e moduladores infravermelhos altamente eficientes, úteis em tecnologias de defesa, entre outras áreas, como energia, imagem e detecção.

Pesquisadores do Centro Jawaharlal Nehru de Pesquisa Científica Avançada (JNCASR) detectaram a emissão e absorção de luz infravermelha com nanoestruturas de nitreto de gálio (GaN) pela primeira vez, de acordo com um comunicado do Ministério da Ciência e Tecnologia no sábado.

O nitreto de gálio (GaN) é um semicondutor muito duro e mecanicamente estável. Com maior resistência à quebra, velocidade de comutação mais rápida, maior condutividade térmica e menor resistência, os dispositivos de energia baseados em GaN superam significativamente os dispositivos baseados em silício.

Comumente usado para emissão de luz azul, é um dos semicondutores mais avançados. Embora as aplicações de GaN para luz visível e ultravioleta já tenham sido realizadas com LEDs e diodos laser disponíveis comercialmente, falta o uso de GaN para coleta de luz infravermelha ou o desenvolvimento de elementos ópticos infravermelhos baseados em GaN.

“Nos últimos 25 anos, os LEDs azuis com GaN mudaram significativamente nosso mundo. Embora a emissão de luz azul GaN seja bem compreendida, o uso de GaN para óptica infravermelha não está bem estabelecido. Nosso trabalho demonstra uma nova maneira de utilizar GaN em aplicações de nanofotônica infravermelha. É importante ressaltar que os cientistas disseram que as excitações de polariton de superfície infravermelha que demonstramos podem ser extrapoladas para muitos outros semicondutores”, disse o comunicado.

Os cientistas do JNCASR usaram um fenômeno científico chamado “excitações de polariton de superfície”. Polaritons de superfície são modos especiais de ondas eletromagnéticas que se propagam na interface de um condutor e um isolante como o ar. Estes alteram a morfologia e a forma das nanoestruturas.

Para fabricar essas nanoestruturas de GaN, os pesquisadores usaram uma ferramenta especial de deposição de material chamada epitaxia de feixe molecular. Ele usa vácuo ultra-alto, semelhante às condições do espaço, para desenvolver nanoestruturas de materiais de alta qualidade com dimensões aproximadamente 1,00.000 vezes menores que a largura de um fio de cabelo humano.

“Este trabalho será de grande benefício para atender à demanda por fontes de infravermelho e detectores para energia, segurança, imagem e outras aplicações”, disse o Dr. Bivas Saha, Professor Assistente do JNCASR.

Esses materiais de última geração permitem a criação de dispositivos baseados em Polariton que trazem diversas vantagens aos dispositivos eletrônicos. As tecnologias polaritônicas atraíram uma ampla gama de aplicações, como: Como comunicações seguras baseadas em luz de alta velocidade (LiFi), fontes de luz de última geração, conversores de energia solar, computadores quânticos e conversores de calor residual.