Descrizione del progetto
Nanocristalli plasmonici e giunzione di semiconduttori 2D per la raccolta di fotoni infrarossi
La raccolta della luce infrarossa (IR) a lunghezze d’onda superiori a 1000 nm è fondamentale per migliorare i dispositivi fotovoltaici e fotoelettrici, nonché le tecnologie di immaginografia e comunicazione, senza utilizzare metalli pesanti. Con il sostegno del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, il progetto INFRALIGHT si propone di aprire la strada a questo approccio creando una giunzione Schottky tra il fluorografene semiconduttore e i nanocristalli di ossido metallico drogati senza metalli pesanti (ad esempio Sn:In2O3) per catturare in modo efficiente la luce infrarossa. La giunzione consente di realizzare un efficiente trasferimento di carica sotto eccitazione infrarossa, mentre il dispositivo risultante sarà maggiormente fotoresponsiva nel vicino infrarosso (NIR, near-infrared) grazie all’estrazione di elettroni caldi plasmonici dai plasmoni nei punti caldi IR. INFRALIGHT si concentrerà sullo sviluppo di questo dispositivo e sull’esplorazione dell’interazione tra i plasmoni IR e i semiconduttori 2D.
Obiettivo
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.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Parole chiave
Programma(i)
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Invito a presentare proposte
(si apre in una nuova finestra) HORIZON-MSCA-2023-PF-01
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HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European FellowshipsCoordinatore
16163 Genova
Italia