Emissione di luce da nanofili di Silicio/Germanio in fase esagonale

A più di sessanta anni dalla scoperta del Transistor, il Silicio è ancora oggi il materiale più importante per l’elettronica di stato solido e quello che più di ogni altro ha rivoluzionato la vita di tutti i giorni. Tuttavia la natura indiretta della sua gap elettronica ha impedito fino ora lo sviluppo di dispositivi opto-elettronici basati sul tale materiale e nonostante i numerosi sforzi, il Santo Gral continua ad essere l’emissione di luce dal Silicio o anche da materiali completamente compatibili con la tecnologia del Silicio.
Grazie ai recenti progressi nella crescita di nanofili di semiconduttore, nuove possibilità si sono aperte in questo ambito Infatti la fase esagonale del Silicio, normalmente non stabile, viene stablizzata in queste nanostrutture unidimensionali con diametri che vanno da qualche decina a qualche centinaia di nanometri.
Tramite uno studio teorico/computazionale da primi principi, basato sulla Teoria del Funzionale Densità e sulla Teoria delle perturbazioni a molti corpi, Maurizia Palummo, docente del Dipartimento di Fisica presso il Corso di Laurea in Scienza dei Materiali, con altri ricercatori europei ha recentemente proposto come una combinazione adeguata di Silicio e Germanio in fase esagonale possa portare ad una gap elettronica diretta con transizione otticamente attiva in grado quindi di emettere luce nella regione dell’infrarosso.
La verifica sperimentale di questa predizione teorica dipenderà molto dalla capacità di crescere nanofili puri con una bassa percentuale di difetti e/o impurezze che potrebbero aumentare la probabilità di decadimenti non radiativi a scapito dell’emissione di luce.

Per saperne di più:
X Cartoixa, M Palummo, HIT Hauge, EPAM Bakkers and R. Rurali Nano Letters 2017 doi : 10.1021/acs.nanolett.7b01441