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El modelo informático predice las propiedades del material semiconductor que se puede utilizar para aplicaciones cuánticas.
Investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte han utilizado el análisis computacional para comprender cómo cambian las propiedades ópticas del material semiconductor seleniuro de zinc (ZnSe) cuando se dopa con elementos halógenos. Aprenden que el método utilizado podría acelerar el proceso de identificación y producción de materiales útiles para aplicaciones cuánticas.
![](https://www.electronicsforu.com/wp-contents/uploads/2022/09/computational-model-co-500x281.jpg)
«Los defectos son inevitables, incluso en materiales ‘puros'», dice Doug Irving, científico de la facultad universitaria y profesor de ciencia e ingeniería de materiales en NC State. “Queremos entrar en contacto con estos espacios a través del dopaje para cambiar ciertas propiedades de un material. Pero averiguar qué elementos usar en el dopaje lleva mucho tiempo y es laborioso. Si pudiéramos usar un modelo de computadora para predecir estos resultados, permitiría a los ingenieros de materiales enfocarse en los elementos con el mejor potencial”.
En el estudio principal, los investigadores utilizaron análisis informáticos para predecir el resultado del uso de los elementos halógenos cloro y flúor como dopantes de ZnSe. La razón para usar estos elementos es que el ZnSe dopado con halógeno se ha estudiado ampliamente, pero la química del defecto subyacente no se comprende bien.
El modelo analizó todas las combinaciones posibles de cloro y flúor en los sitios defectuosos y predijo correctamente resultados como las propiedades electrónicas y ópticas, la energía de ionización y la emisión de luz del ZnSe dopado. «Al observar las propiedades electrónicas y ópticas de los defectos en un material conocido, pudimos ver que este enfoque se puede utilizar de manera predecible», dice Irving. «Entonces podemos usarlo para buscar errores e interacciones que puedan ser interesantes».
«Además de reconsiderar un semiconductor como ZnSe para su uso potencial en aplicaciones cuánticas, las partes más emocionantes son las implicaciones más amplias de este trabajo», dice Irving. «Esta es una pieza fundamental que nos lleva hacia objetivos más grandes: el uso de tecnología predictiva para identificar defectos de manera eficiente y la comprensión fundamental de estos materiales que proviene del uso de esa tecnología».
Relación: Yifeng Wu et al, Química de defectos de dopantes halógenos en ZnSe, El diario de letras de química física (2022).
DOI: 10.1021/acs.jpclett.2c01976
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