Criado o diodo ideal, feito de... nanotubos de carbono, é claro.

Redação do Site Inovação Tecnológica - 25/08/2005

A equipe do físico Ji Ung Lee, trabalhando nos laboratórios da empresa norte-americana GE, anunciou a criação de um diodo ideal, feito de nanotubos de carbono. O novo diodo opera no limite teórico do componente, com um "fator de idealidade" de um, o melhor desempenho possível.

A descoberta se dá em continuidade à pesquisa na qual o Dr. Lee havia conseguido produzir o primeiro diodo de nanotubos de carbono, no ano passado. O mesmo pesquisador também já relatou a observação de um efeito fotovoltaico em um diodo de nanotubo. Aliás, toda a sua pesquisa está voltada para o desenvolvimento de novas células solares fotovoltaicas.

Os diodos são dispositivos semicondutores fundamentais, formando os blocos básicos de muitos componentes eletrônicos, como os transistores e os diodos emissores de luz (LEDs). Assim, o novo componente deverá encontrar aplicações em virtualmente todos os campos da eletrônica, da computação e comunicação até a fabricação de sensores e células solares.

Ao contrário dos diodos convencionais, o novo diodo de nanotubos de carbono consegue desempenhar múltiplas funções - como um diodo e dois tipos diferentes de transistores - o que o torna capaz tanto de emitir quanto de detectar luz.

Diodos são construídos juntando-se um material semicondutor de tipo p - dopado com impurezas para adicionar lacunas extras - a um semicondutor de tipo n - que possui um excesso de elétrons. É justamente a qualidade dessa junção que responde pela eficiência do componente. O novo diodo de nanotubo tem a máxima eficiência teoricamente possível.

No "diodo perfeito", as duas regiões - p e n - são formadas por meio de uma técnica de dopagem eletrostática, que utiliza duas portas separadas, que se acoplam às duas extremidades de um único nanotubo de carbono. Aplicando-se uma voltagem negativa a uma das portas e uma voltagem positiva à outra, forma-se então a junção p-n.

Os cientistas descobriram que um diodo ideal poderia ser construído elevando-se a porção central do nanotubo de carbono, onde ocorre a recombinação das cargas - onde os elétrons encontram as lacunas. Esse resultado mostra que os nanotubos de carbono podem ser muito sensíveis ao substrato sobre o qual eles estão depositados, além de fornecer informações importantes sobre os princípios básicos de funcionamento de qualquer circuito que utilize os nanotubos de carbono.

Os cientistas também examinaram as propriedades fotovoltaicas do diodo ideal. Apesar de ser cerca de 1000 vezes menor do que o comprimento de onda da luz visível, o diodo de nanotubo de carbono apresentou uma significativa eficiência na conversão da luz em eletricidade, devido justamente à natureza ideal de seu funcionamento.

A pesquisa foi publicada no último exemplar da revista Applied Physics Letters.

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