Description du projet
Collecter des photons infrarouges à l’aide de nanocristaux plasmoniques et d’une jonction semi-conductrice 2D
Recueillir la lumière infrarouge (IR) à des longueurs d’onde supérieures à 1 000 nm est essentiel pour améliorer les dispositifs photovoltaïques et photoélectriques, ainsi que les technologies d’imagerie et de communication, sans utiliser de métaux lourds. Avec le soutien du programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet INFRALIGHT se propose d’inaugurer cette approche en créant une jonction Schottky entre du fluorographène semi-conducteur et des nanocristaux d’oxyde métallique dopés sans métaux lourds (par exemple, Sn:In2O3) afin de capturer la lumière infrarouge de manière efficace. Cette jonction permet un transfert de charge performant sous excitation infrarouge. Le dispositif qui en résultera offrira une meilleure photoréponse dans le proche infrarouge par l’extraction d’électrons des plasmons IR. INFRALIGHT portera sur le développement de ce dispositif et sur l’exploration de l’interaction des plasmons IR avec les semi-conducteurs 2D.
Objectif
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.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Mots‑clés
Programme(s)
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) HORIZON-MSCA-2023-PF-01
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HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European FellowshipsCoordinateur
16163 Genova
Italie