jueves, 19 de noviembre de 2020

Fotodetectores flexibles basados en la oxidación de cobre inducida por láser


 Los fotodetectores son elementos fundamentales de la optoelectrónica. Sus aplicaciones son muy diversas como: imagenología médica, análisis químico y comunicación óptica. Actualmente, el desarrollo de fotodetectores flexibles busca responder a la demanda de electrónica flexible, implantable y portátil.

 

Un candidato para obtener la estructura básica de un fotodetector (unión de Shottky), es decir,  estructura metal-semiconductor (MSM), es el cobre (Cu) por su extremadamente baja resistividad (1.68 μΩcm), bajo costo y alta estabilidad al depositarlo sobre sustratos de plástico. Por otra parte, los óxidos de Cu (CuxO) poseen bandas prohibidas que los convierten en ventajosos semiconductores tipo-p : CuO con banda prohibida de 1.3-2.1 eV y Cu2O, de 2.3-2.6 eV.

 

Los métodos tradicionales  para producir depósitos de CuxO no son apropiados para depósitos sobre sustratos flexibles, ya que los plásticos pueden sufrir daño térmico como la  transición a fase vítrea, a una temperatura relativamente baja. 

 

Investigadores de Corea del Sur y EUA presentaron un método sencillo y controlable para fabricar fotodetectores  con estructura MSM a base de Cu, denominado oxidación inducida por láser. El haz láser irradia la película delgada de Cu en una atmósfera rica en oxígeno. La oxidación del Cu ocurre  en un punto por la reacción química entre el oxígeno y el Cu para formar CuxO. La sección trasversal de estos puntos muestra  una estructura MSM que consiste en estructuras Cu- CuxO -Cu en serie.

 

Estos fotodetectores flexibles podrían fabricarse a gran escala y aplicarse , por ejemplo, al diagnóstico médico. Por otra parte, la oxidación térmica localizada podría desarrollarse como alternativa a la fotolitografía convencional.

 

Los resultados fueron publicados en Applied Surface Science

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