Los nanocristales de terahercios HgTe: más allá del confinamiento

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Nanotecnología
• Física de la materia condensada

Sus antecedentes:

• La espectroscopia de terahercios (THz) e infrarrojos (IR) es crucial para varias aplicaciones.
• El desarrollo de nanomateriales sintonizables para aplicaciones THz/IR sigue siendo un desafío.
• Los nanocristales de calogenuro de mercurio (HgTe, HgSe, HgS) ofrecen un potencial para la optoelectrónica IR/THz.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un nuevo procedimiento sintético para los nanocristales de calogenuro de mercurio.
• Para lograr una gran capacidad de ajuste de tamaño (5-200 nm) para el control de propiedades ópticas.
• Para explorar las propiedades electrónicas de estos nanocristales en los dispositivos.

Principales métodos:

• Desarrolló una nueva ruta sintética para los nanocristales HgTe, HgSe y HgS.
• Se utilizan precursores de haluros de mercurio para un crecimiento controlado.
• Transistores fabricados con puertas de electrolitos que incorporan los nanocristales sintetizados.

Principales resultados:

• Se consigue una afinabilidad de tamaño de 5 a 200 nm, controlando la absorción de IR a THz (pico de 2 a 65 μm, límite de 200 μm).
• Se ha demostrado una baja agregación y un buen control de la forma esférica para nanocristales más pequeños.
• Se observó una transición de la densidad del portador p-dopado a n-dopado en los transistores a medida que disminuía el confinamiento del nanocristal.

Conclusiones:

• La nueva síntesis ofrece un control versátil sobre el tamaño y las propiedades ópticas de los nanocristales HgTe, HgSe y HgS.
• Estos nanocristales son adecuados para aplicaciones en todo el espectro IR y THz.
• Las propiedades electrónicas sintonizables abren caminos para el desarrollo de nuevos dispositivos semiconductores.