Secondo il team di ricerca, l'utilizzo di questo nuovo semiconduttore nell'elettronica, ad esempio nei processori dei computer o nelle apparecchiature di diagnostica per immagini medicali, potrebbe contribuire a migliorarne l'efficienza.
nuovo
materiale semiconduttore, creato combinando gli elementi chimici germanio e stagno, è in grado di assorbire ed emettere luce in modo più efficace rispetto ai semiconduttori comunemente utilizzati, costituiti da silicio.
Il suo funzionamento si basa sulla conversione della luce in energia elettrica e viceversa, un processo essenziale per il funzionamento dei cosiddetti dispositivi optoelettronici, secondo i ricercatori.
Sebbene precedenti studi avessero suggerito che la lega germanio-stagno potesse, in teoria, fungere da semiconduttore efficace per la conversione della luce in energia elettrica, la sua produzione si era rivelata estremamente complessa, in parte perché gli elementi non reagiscono chimicamente tra loro in condizioni normali.
Condizioni estreme:
un team di ricercatori di Edimburgo ha creato non solo un materiale, ma un'intera nuova classe di semiconduttori a base di germanio e stagno.
Il metodo prevede il riscaldamento di miscele di germanio e stagno a oltre 1200 °C, applicando pressioni fino a 10 gigapascal, circa 100 volte la pressione sul fondo della Fossa delle Marianne, il punto più profondo dell'oceano.
Questo processo produce leghe di germanio e stagno stabili a temperatura e pressione ambiente, che potrebbero funzionare come semiconduttori efficaci, afferma il team.
La ricerca, pubblicata sul Journal of the American Chemical Society, è stata finanziata dalla Commissione Europea. Una versione ad accesso aperto dell'articolo è disponibile qui.
Al lavoro hanno partecipato ricercatori delle Facoltà di Ingegneria e Geoscienze dell'Università di Edimburgo, del GFZ Helmholtz Centre for Geosciences, dell'Università di Lille, dell'Università di Grenoble Alpes, dell'Università di Bayreuth e dell'European Synchrotron Facility.
“Questo lavoro apre nuove prospettive per la progettazione dei materiali attraverso il nostro percorso, da noi recentemente definito, per creare reattività e indirizzare il recupero del materiale con la struttura cristallina desiderata. Ciò viene qui dimostrato per rispondere al crescente fabbisogno energetico dei dispositivi elettronici e dei data center, che necessitano di percorsi innovativi verso nuovi materiali in grado di migliorare l'efficienza energetica utilizzando la luce”, spiega il Dott. George Sergiou, della Facoltà di Ingegneria.
