Un método puede ayudar a optimizar los semiconductores emisores de luz
La experiencia ha sido efectuada por físicos del JILA, un instituto formado conjuntamente por el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología, y la Universidad de Colorado en Boulder.
La técnica manipula la energía de la luz y los patrones de onda para revelar comportamientos sutiles, como las oscilaciones correlacionadas entre dos objetos. Tales correlaciones son importantes porque pueden permitir a los investigadores predecir con mayor precisión las frecuencias de la emisión producidas por un dispositivo optoelectrónico, basándose en su estructura y en los materiales semiconductores utilizados.
El método fue desarrollado originalmente años atrás por otros investigadores para examinar los acoplamientos entre núcleos que se encuentran girando, como un indicador de la estructura molecular, y ganó un premio Nobel; más recientemente los científicos han intentando usarlo para estudiar las vibraciones en los enlaces químicos. El equipo del JILA es el primero en demostrar que el método ofrece una nueva comprensión de las propiedades electrónicas de los semiconductores. El uso de la luz como una herramienta de precisión para manipular el comportamiento electrónico podría llevar a desarrollar mejores dispositivos optoelectrónicos.
Gráfico por ordenador de la frecuencia y de los patrones de onda de la luz absorbida y emitida. (Foto: JILA )
En la técnica del JILA, una muestra hecha de capas delgadas de arseniuro de galio es bombardeada con una serie continua de tres pulsos láser con longitud de onda en el infrarrojo cercano, y una duración de sólo 100 femtosegundos cada uno. Se forman así billones de estructuras electrónicas llamadas "excitones" que consisten en electrones "excitados" y en "huecos" que se generan cuando éstos saltan a modos de vibración de más alta energía. Cambiando la sincronización de los pulsos del láser y analizando los patrones de onda de la luz y oscilaciones de los excitones, los científicos del JILA dedujeron cómo producir e identificar las correlaciones entre la absorción y emisión de luz por el material. La presencia o la ausencia de correlaciones pueden verse en un gráfico por ordenador de la frecuencia y de los patrones de onda de la luz absorbida y emitida. Las correlaciones revelan un par de gráficos con formas similares a mariposas.
