Detectores fotoconductores de ondas medias coloidales InSb de puntos cuánticos a través de una estrategia de...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Nanotecnología
• Optoelectrónica y sus derivados

Sus antecedentes:

• Los puntos cuánticos de antimónido de indio (InSb) muestran potencial para la fotodetección infrarroja.
• Los QD InSb actuales tienen una respuesta espectral limitada (<1,8 μm) y una escasa movilidad del portador debido a problemas de superficie.
• La sensibilidad a la hidrólisis y la oxidación dificulta aún más el rendimiento.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un tratamiento de superficie para los QD de InSb para superar las limitaciones en la movilidad del portador y la respuesta espectral.
• Para permitir la fotodetección infrarroja de banda ancha más allá de 3 μm a temperatura ambiente.
• Para crear fotodetectores de puntos cuánticos sin metales pesados.

Principales métodos:

• Se empleó un tratamiento superficial ácido fuerte de un solo paso.
• Esta estrategia reemplazó simultáneamente los ligandos aislantes y eliminó el óxido de indio superficial.
• Los QD InSb tratados se fabricaron en películas delgadas para la caracterización del dispositivo.

Principales resultados:

• El tratamiento superficial logró una pasivación eficiente y un mejor transporte de la carga portadora.
• Las películas QD de InSb demostraron una movilidad de agujero de 1,4 cm2 V-1 s-1.
• Se realizó un detector fotoconductor infrarrojo de banda ancha InSb QDs con una sensibilidad que se extiende más allá de 3 μm.
• El detector alcanzó una detectividad específica de 4,7 × 107 Jones a 3,0 μm.

Conclusiones:

• El tratamiento de superficie desarrollado mejora significativamente los QD de InSb para la fotodetección infrarroja.
• Este trabajo presenta la fotodetección interbanda de longitud de onda más larga utilizando QDs sin plomo / mercurio hasta la fecha.
• Los hallazgos representan un avance significativo hacia los fotodetectores infrarrojos de onda media basados en puntos cuánticos que funcionan a temperatura ambiente y sin metales pesados.