Engenharia funcional de efeito de campo em fotodetectores

Os fotodetectores são componentes optoelectrónicos essenciais para a deteção de luz em tempo real na monitorização ambiental navegação autónoma e cuidados de saúde inteligentes. Estes sistemas exigem elevada capacidade de reação resposta rápida baixo ruído e baixo consumo de energia nos comprimentos de onda ultravioleta visível e infravermelho próximo. Os dispositivos convencionais baseados em semicondutores a granel enfrentam limites intrínsecos como bandgaps fixos baixa mobilidade dos portadores elevada corrente escura e fraca adaptabilidade o que restringe a deteção em banda larga e o controlo dinâmico. Avanços recentes visam fotodetectores multifuncionais e adaptáveis através da inovação de materiais e da modulação de múltiplos campos. A integração de nanomateriais semicondutores com campos mecânicos eléctricos ou térmicos através de efeitos piezoeléctricos ferroeléctricos e pirofotrónicos permite a afinação ativa da geração separação e transporte de portadores aumentando a sensibilidade e a resposta espetral. Entretanto os nanofios as nanofolhas e as heteroestruturas de van der Waals proporcionam propriedades ótico-electrónicas sintonizáveis elevados rácios superfície-volume e interfaces concebidas suportando sistemas fotodetectores inteligentes altamente reactivos de banda larga e adaptados ao ambiente.