Alcuni ricercatori dell’ISASI-CNR coordinati da Maurizio Casalino, in collaborazione con la Dott.ssa Teresa Crisci del Dipartimento di Ingegneria dell’Università Federico II, hanno recentemente pubblicato sulla prestigiosa rivista Carbon (IF: 10.5) uno studio che mette in evidenza un nuovo meccanismo per la rivelazione della luce nel vicino infrarosso all’interno di strutture guidanti in silicio. Lo studio, condotto in collaborazione con i colleghi dell’ISASI-CNR Mario Iodice, Mariano Gioffrè e Giuseppe Coppola, e grazie alla collaborazione della Dott.ssa Carmela Russo (STEMS-CNR) e del Prof. Luigi Moretti (Dipartimento di Fisica dell’Università della Campania Luigi Vanvitelli), si è concentrato sulla rilevazione della luce a lunghezze d’onda specifiche per le comunicazioni ottiche a lunga distanza, in particolare a 1550 nm, dove il silicio presenta una capacità di assorbimento trascurabile.
Lo studio dimostra che, quando un singolo strato di grafene viene sepolto tra uno strato di silicio amorfo idrogenato ed uno strato di silicio cristallino, è possibile realizzare fotorivelatori integrati su chip di silicio con valori di efficienza record di 1.9 A/W a 1535 nm. Il lavoro evidenzia che il meccanismo di rivelazione della luce è basato sul ruolo chiave dei livelli di trappola che si trovano all’interfaccia tra il silicio amorfo idrogenato ed il grafene ed è stato denominato effetto SPARK (Schottky barrier Photo-modulation ARising from the Key role of traps).
https://doi.org/10.1016/j.carbon.2024.119837


