Nuevos fotodetectores flexibles de tres átomos de grosor permiten cambiar las propiedades de los dispositivos; un trabajo liderado desde el CSIC ha desarrollado fotodetectores que se pueden doblar, estirar o comprimir
El nuevo material imita la capacidad de adaptación del ojo humano a distintas condiciones lumínicas
Madrid, agosto de 2019
Un estudio liderado por investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científica (CSIC) ha desarrollado fotodetectores semiconductores flexibles de sólo tres átomos de grosor.
Este nuevo prototipo, basado en disulfuro de molidbeno, se puede doblar, estirar o comprimir de forma similar a una lámina de goma.
Estos resultados, publicados en la revista Materials Today, abren la puerta a un nuevo tipo de electrónica, la deformatrónica (del inglés straintronics), en la que las deformaciones se emplean para modificar no sólo la geometría del dispositivo sino sus propiedades y su funcionamiento.
Andrés-Castellanos-Gomez
“Así, al estirar estos fotodetectores se podría aumentar la anchura espectral del detector y su responsividad, a expensas de una menor velocidad de respuesta. De la misma manera, al comprimir los fotodetectores de disulfuro de molidbeno se observa un aumento notable en la velocidad de respuesta, a expensas de una menor anchura espectral y menor responsividad”, explica el investigador del CSIC Andrés Castellanos Gómez, del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid.
De este modo, el mismo fotodetector podría operar en condiciones muy distintas, imitando la capacidad de adaptación del ojo humano a distintas condiciones lumínicas, al aplicarle deformaciones de tensión o compresión. “Esta tecnología, por ejemplo, podría tener aplicaciones futuras en el campo de la fotografía, en la adaptación de los modos diurnos y nocturnos en función de la cantidad de luz.
Patricia Gant Pinar
El detector de la cámara cambiaría su respuesta para ajustarse a la luz disponible mediante una pequeña deformación mecánica controlada por el usuario”, añade la investigadora Patricia Gant, del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid.
Patricia Gant, Peng Huang, David Pérez de Lara, Dan Guo, Riccardo Frisenda, Andres Castellanos-Gomez. A strain tunable single-layer MoS2 photodetector. Materials Today. DOI: 10.1016/j.mattod.2019.04.019
Andrés Castellanos Gómez 1
Andres Castellanos-Gomez – obtuvo su título de física en la Universidad Complutense de Madrid en 2006. Su doctorado (Cum Laude y «Premio Extraordinario», 2011) se llevó a cabo en el Departamento de Materia Condensada de la Universidad Autónoma de Madrid. Su trabajo de doctorado se dedicó al estudio de las propiedades eléctricas y mecánicas de materiales atómicamente delgados mediante técnicas de microscopía de sonda de barrido. Durante su estancia posdoctoral (2011 – 2015) en el Instituto Kavli de Nanociencia de renombre internacional en la Universidad Tecnológica de Delft (Países Bajos), estuvo a cargo de la investigación sobre las propiedades optoelectrónicas y optomecánicas de nanodispositivos basados en materiales 2D en el Prof. Herre El grupo de van der Zant. En 2015 AC-G. se unió a IMDEA Nanociencia como investigador y desde 2016 es compañero de Ramón y Cajal.
Líneas de investigación
La investigación en nuestro grupo se centra en las propiedades optoelectrónicas de los materiales bidimensionales:
Aislamiento y caracterización de materiales 2D nuevos e inexplorados (2DMater 2014, AdvMater 2015).
Dispositivos optoelectrónicos basados en 2D: estudiamos las propiedades físicas de los fotodetectores, fotodiodos y células solares basados en materiales atómicamente delgados (Nano Lett 2014, Nano Lett 2015, Nature Comm 2015, …).
Ingeniería de deformación: estamos muy interesados en adaptar las propiedades ópticas y electrónicas de los materiales 2D mediante deformaciones mecánicas (Nano Lett 2013, Nanoscale 2015, Nano Lett 2016, …).