Les semi-conducteurs nanofibres améliorés par une équipe hongkongaise

Une équipe de chercheurs du département Génie mécanique de la Hong Kong Polytechnic University (PolyU) a amélioré la capacité de conduction des semi-conducteurs en y intégrant une structure nanofibre hautement conductrice.
Les semi-conducteurs nanofibres possèdent un diamètre ne dépassant pas 60 nm (moins de 1/1000 du cheveu humain). Cependant, les électrons et les trous générés par la lumière ou l’énergie dans les semi-conducteurs se recombinent facilement, réduisant ainsi l’efficacité du courant ou du dispositif et limitant le développement et les applications des semi-conducteurs nanofibres.
La nouvelle technologie développée par l’équipe du professeur Wallace Leung a pallié cet obstacle en appliquant l’électrospinning (procédé de production de fibres nanométriques et électrostatiques utilisant un champ électrique pour dessiner des fils chargés de solutions de polymère). Dans ce dispositif, l’équipe a inséré une tranche de graphène hautement conductrice dans le composite des semi-conducteurs. Ce nouveau composite ainsi constitué fournit un chemin réservé au transport d’électrons et assure une conductivité optimale pour ces derniers, éliminant le problème de la recombinaison « électron-trou ».
Ce nouveau composite, applicable à de nombreux domaines, pourrait notamment améliorer le rendement et la capacité de recharge des cellules photovoltaïques principalement constituées de semi-conducteurs.
La technologie pourrait plus largement être utilisée dans les dispositifs non photoniques, tels que les capteurs chimico-biologiques, afin d’améliorer la sensibilité et la vitesse de détection, ainsi que dans les structures d’anodes et de cathodes des batteries au lithium (avec une impédance inférieure et un stockage plus élevé).