Fotodetectores de infravermelho baseados em heteroestruturas contendo fósforo negro.

• Processo: 22/09018-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2022
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2023
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: André Jorge Carvalho Chaves
• Beneficiário: Márcio Gholmié Labriola Filho
• Instituição Sede: Divisão de Ciências Fundamentais (IEF). Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA). Ministério da Defesa (Brasil). São José dos Campos , SP, Brasil
• Assunto(s): Birrefringência Materiais bidimensionais Plasmônica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: birrefringência | fósforo negro | Fotodetetor de infravermelho | materiais 2D | Plasmônica | Interação radiação-matéria

Resumo

Grafeno e outros materiais bidimensionais possuem uma forte interação com a luz, o que tem incentivado o seu uso em dispositivos optoeletrônicos. Uma das principais aplicações é em dispositivos fotodetectores, capazes de transformar radiação eletromagnética incidente em corrente elétrica. O uso de dispositivos fotodetectores alcança diversas finalidades distintas, abrangendo áreas como biomedicina, eletrônica de consumo, indústria, instrumentação, defesa e aeroespacial. Os dispositivos fotodetectores são caracterizados pela frequência de operação, largura de banda, e outras figuras de mérito, como fotoresponsividade e detetividade específica.Entre os materiais bidimensionais, temos o fósforo negro, um material semicondutor e anisotrópico, cujo \textit{band gap} depende do número de camadas e varia desde 1.88 eV na monocamada até 0.3 eV para o caso bulk. Essa faixa de gap permite sua aplicação no infravermelho, e sua anisotropia permite a detecção também da polarização incidente.Nesse projeto iremos estudar fotodetectores baseados em heteroestruturas contendo fósforo negro para aplicações em infravermelho. Será obtido o coeficiente de absorpção eletromagnética utilizando o método de matriz de transferência adaptado para um cristal biaxial para estudar as geometrias de dupla cavidade, cavidade simples, e tela de Salisbury. O acoplamento via plasmons através de uma grade periódica unidimensional também será estudado.