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CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
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Collecting Plasmonic Near-Infrared Photons through a Schottky junction

Descripción del proyecto

Captación de fotones infrarrojos con nanocristales plasmónicos y uniones semiconductoras bidimensionales

La captación de luz infrarroja en longitudes de onda superiores a 1 000 nm es esencial para mejorar los dispositivos fotovoltaicos y fotoeléctricos, así como las tecnologías de imagenología y comunicación, sin utilizar metales pesados. El proyecto INFRALIGHT, que cuenta con el apoyo de las acciones Marie Skłodowska Curie, pretende ser pionero en este método mediante la creación de una unión Schottky entre fluorografeno semiconductor y nanocristales de óxidos metálicos dopados sin metales pesados (por ejemplo, Sn:In2O3) para captar luz infrarroja de forma eficaz. Esta unión permite una transferencia de carga eficiente ante excitación infrarroja. El dispositivo resultante mostrará un mejor fotorrespuesta en el infrarrojo cercano a través de la extracción de electrones calientes de plasmones de punto calientes infrarrojos. El equipo de INFRALIGHT se centrará en desarrollar este dispositivo y examinar la interacción de los plasmones infrarrojos con semiconductores bidimensionales.

Objetivo

Harvesting infrared light, specifically wavelengths above 1000 nm, is of paramount importance for enhancing photovoltaic and photoelectric efficiencies, as well as for applications in imaging and communication. In recent years, significant strides have been made in the realm of infrared optoelectronics, leveraging colloidal quantum dots (0D materials) as a cost-effective alternative to conventional semiconductor technologies like InGaAs, InSb, HgCdTe, and others. Nevertheless, prevailing infrared technologies often rely on toxic compounds such as lead, cadmium, and mercury chalcogenide, giving rise to significant environmental concerns. Recently, heavy metal-free doped metal oxide nanocrystals (NCs), exemplified by Sn-doped In2O3 (ITO), have garnered recognition in the fields of nanoelectronics and energy storage owing to their alluring optical and electronic properties. The integration of plasmonic nanomaterials into semiconductor matrices holds great promise in diverse areas, including solar energy harvesting, photocatalysis, and photodetection. However, their application in the infrared spectrum alongside semiconductors remains relatively underexplored. To address this gap, we introduce the INFRALIGHT project, which introduces a pioneering approach: the establishment of a dedicated Schottky junction between semiconducting fluorographene and heavy metal-free doped metal oxide nanocrystals (e.g. Sn@In2O3) to efficiently capture infrared light. This junction will facilitate efficient charge transfer when exposed to infrared excitation. Our subsequent objective is to demonstrate a proof-of-concept photodetector device operating at a self-bias voltage (0 V). This device will exhibit an enhanced near-infrared (NIR) photoresponse achieved through the photoinduced extraction of plasmon hot electrons from IR hotspot plasmons. Within the framework of INFRALIGHT, we will delve into device development and investigate the interaction of IR plasmons with 2D semiconductors.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

Palabras clave

Programa(s)

Tema(s)

Régimen de financiación

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

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Convocatoria de propuestas

(se abrirá en una nueva ventana) HORIZON-MSCA-2023-PF-01

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Coordinador

FONDAZIONE ISTITUTO ITALIANO DI TECNOLOGIA
Aportación neta de la UEn
€ 172 750,08
Coste total
Sin datos