Science

Les semi-conducteurs nanofibres améliorés par une équipe hongkongaise

Une équipe de chercheurs du départe­ment Génie mécanique de la Hong Kong Poly­tech­nic Uni­ver­si­ty (PolyU) a amélioré la capac­ité de con­duc­tion des semi-con­duc­teurs en y inté­grant une struc­ture nanofi­bre haute­ment conductrice.
Les semi-con­duc­teurs nanofi­bres pos­sè­dent un diamètre ne dépas­sant pas 60 nm (moins de 1/1000 du cheveu humain). Cepen­dant, les élec­trons et les trous générés par la lumière ou l’énergie dans les semi-con­duc­teurs se recom­bi­nent facile­ment, réduisant ain­si l’efficacité du courant ou du dis­posi­tif et lim­i­tant le développe­ment et les appli­ca­tions des semi-con­duc­teurs nanofibres.
La nou­velle tech­nolo­gie dévelop­pée par l’équipe du pro­fesseur Wal­lace Leung a pal­lié cet obsta­cle en appli­quant l’électrospinning (procédé de pro­duc­tion de fibres nanométriques et élec­tro­sta­tiques util­isant un champ élec­trique pour dessin­er des fils chargés de solu­tions de polymère). Dans ce dis­posi­tif, l’équipe a inséré une tranche de graphène haute­ment con­duc­trice dans le com­pos­ite des semi-con­duc­teurs. Ce nou­veau com­pos­ite ain­si con­sti­tué four­nit un chemin réservé au trans­port d’électrons et assure une con­duc­tiv­ité opti­male pour ces derniers, élim­i­nant le prob­lème de la recom­bi­nai­son « électron-trou ».
Ce nou­veau com­pos­ite, applic­a­ble à de nom­breux domaines, pour­rait notam­ment amélior­er le ren­de­ment et la capac­ité de recharge des cel­lules pho­to­voltaïques prin­ci­pale­ment con­sti­tuées de semi-conducteurs.
La tech­nolo­gie pour­rait plus large­ment être util­isée dans les dis­posi­tifs non pho­toniques, tels que les cap­teurs chim­i­co-biologiques, afin d’améliorer la sen­si­bil­ité et la vitesse de détec­tion, ain­si que dans les struc­tures d’anodes et de cath­odes des bat­ter­ies au lithi­um (avec une impé­dance inférieure et un stock­age plus élevé).

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