Extraordinaria plasticidad de un semiconductor inorgánico en la oscuridad

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Física del estado sólido
• Investigación de los semiconductores

Sus antecedentes:

• Los semiconductores inorgánicos suelen exhibir modos de falla frágiles.
• No se comprende completamente la influencia de estímulos externos, como la luz, en las propiedades mecánicas de los semiconductores.
• Las investigaciones anteriores no han explorado ampliamente el papel de la oscuridad en la deformación de semiconductores.

Objetivo del estudio:

• Investigar el comportamiento mecánico de los semiconductores inorgánicos en condiciones de luz variables.
• Para determinar si la plasticidad puede ser inducida en semiconductores inorgánicos.
• Explorar el efecto de la oscuridad sobre la deformación y las propiedades ópticas del sulfuro de zinc (ZnS).

Principales métodos:

• Se realizaron pruebas de deformación a temperatura ambiente con cristales de sulfuro de zinc (ZnS).
• Los experimentos se llevaron a cabo en condiciones controladas de exposición variable a la luz, incluida la oscuridad total.
• Se analizaron las deformaciones mecánicas y las mediciones ópticas del intervalo de banda.

Principales resultados:

• Los cristales de ZnS se fracturaron inmediatamente cuando se deformaron bajo la irradiación de luz.
• En completa oscuridad, los cristales de ZnS demostraron una deformación plástica significativa, hasta una tensión del 45%.
• Los cristales de ZnS deformados mostraron una clara disminución en su brecha de banda óptica.

Conclusiones:

• Las dislocaciones en ZnS se vuelven móviles en completa oscuridad, lo que permite la deformación plástica.
• La plasticidad observada sugiere que los semiconductores inorgánicos no son intrínsecamente frágiles.
• La multiplicación de las dislocaciones influye en el espacio de banda óptica de todo el cristal.