Investigadores da Universidade da Califórnia em Los Angeles (UCLA) desenvolveram um novo método que melhora significativamente a eficiência de transmissão de corrente em semicondutores de perovskita. Esta investigação foi publicada na revista Nature Materials.
Os semicondutores de perovskita são um material emergente com potencial para a próxima geração de dispositivos eletrónicos, aplicáveis em áreas como células solares, sensores e fotodetetores. No entanto, problemas na interface entre os elétrodos metálicos e a perovskita frequentemente causam um contacto elétrico deficiente, impedindo o fluxo eficaz de corrente e limitando o desempenho dos dispositivos.
A equipa de investigação resolveu este estrangulamento através do redesenho da estrutura de contacto elétrico. Eles adotaram uma estratégia de dopagem por transferência de carga induzida por contacto, criando uma região de modificação local extremamente fina sob o elétrodo metálico. Este processo envolve três etapas: primeiro, utilizar um elétrodo metálico laminado de van der Waals para minimizar danos à superfície da perovskita; segundo, realizar um recozimento térmico suave para permitir a difusão de uma pequena quantidade de prata para a região próxima à superfície; terceiro, usar irradiação com luz ultravioleta para converter a prata em nanoclusters de óxido de prata.
Estes nanoclusters de óxido de prata atuam como aceitadores de eletrões, extraindo eletrões da perovskita e formando uma região localmente dopada tipo p. Esta modificação reduziu a região de "bloqueio" na interface de cerca de 250 nanómetros para menos de 25 nanómetros, diminuindo a resistência de contacto e permitindo que os portadores de carga atravessem a barreira de forma mais eficiente através de um processo de tunelamento quântico.
Este avanço tem o potencial de impulsionar o desenvolvimento de dispositivos eletrónicos baseados em perovskita, permitindo velocidades de operação mais rápidas, menor consumo de energia e maior fiabilidade. Representa um progresso significativo na transição da perovskita da investigação laboratorial para tecnologias práticas, e oferece novas perspetivas para a engenharia de interfaces de outros materiais semicondutores emergentes.
O autor correspondente deste estudo é o Professor Xiangfeng Duan da UCLA, e os primeiros autores são o estudante de doutoramento Boxuan Zhou e o investigador pós-doutoral Laiyuan Wan. Atualmente, este trabalho encontra-se ainda numa fase de prova de conceito, mas demonstra o vasto potencial dos semicondutores de perovskita para aplicações em dispositivos eletrónicos.
Detalhes da publicação: Autora: Nicole Wilkins, Universidade da Califórnia, Los Angeles; Título: «Clearing the nanoscale bottleneck holding back next-gen electronics»; Publicado em: Nature Materials (2026).
