lunes, 7 de octubre de 2013

Un dispositivo mejor para captar la luz ultravioleta

Investigadores japoneses han desarrollado un nuevo fotodiodo que puede detectar en tan solo milisegundos un cierto tipo de luz ultravioleta de alta energía, llamada UVC, la cual es suficientemente potente como para romper los enlaces de ADN y dañar a los seres vivos.

Aunque la radiación normalmente no llega a la superficie terrestre, puede filtrarse a traves del agujero de la capa de ozono. Monitorizar esta radiación es una manera de registrar dicho agujero, y los fotodiodos que miden los UVC también se usan como sensores anti-incendios y para comunicaciones en el espacio.

Ahora, investigadores japoneses han construido un nuevo tipo de fotodiodo que puede detectar el rango completo de luz UVC mientras permanece insensible a la luz visible del Sol, dos características que han eludido los diseñadores de los actuales dispositivos. Siendo "ciegos a la luz solar", los fotodiodos son más sensible al rango UVC y por tanto, más útiles.

Algunos fotodetectores consisten en tubos de vacío a la venta, pero tienen ciclos de vida cortos y abultados. Hoy, muchos fotodiodos están, por el contrario, basados en lo que se conoce como unión p-n, en la cual un semiconductor que porta la carga positiva, la ausencia de electrones llamados huecos, se pone en contacto con el mismo semiconductor que en su lugar porta la carga negativa, electrones. Cuando la luz con suficiente energía, longitud de onda corta, golpea los átomos cerca del interfaz entre los dos semiconductores, llamados tipo-p y tipo-n respectivamente, genera electrones móviles y huecos, impulsando la corriente eléctrica a través de la unión p-n y señalizando la presencia de luz.

Otros fotodiodos hechos de materiales como nitruro de aluminio y diamante son sensibles solo a un limitado rango de luz UVC, pero recientemente, el óxido de galio se muestra prometedor ya que es sensible al rango completo de UVC y es ciego a la luz solar. El problema, sin embargo, es que es difícil crear tipos-p de óxido de galio.

En lugar de un fotodiodo basado en una unión p-n convencional, los investigadores construyeron una basada en lo que se conoce como heterounión, lo cual representa una unión p-n que incorpora dos semiconductores diferentes. El equipo usó óxido de galio y carburo de silicio, y descubrieron que el dispositivo responde rápidamente a la luz UV, en milisegundos, y tiene un poco de corriente oscura, lo cual es corriente eléctrica intrínseca que fluye a través del dispositivo incluso en ausencia de luz. La mínima corriente oscura es importante para un fotodiodo sensible.

Via Science newsline

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