Ricercatori realizzano il primo FET in perovskite

Nel corso degli ultimi anni i materiali appartenenti alla classe delle perovskiti hanno guadagnato un certo apprezzamento nel campo fotovoltaico e più recentemente hanno mostrato una serie di caratteristiche che li rendono interessanti anche al di fuori della realizzazione di celle solari. Al di là di questi ultimi sviluppi, le perovskiti hanno comunque una serie di caratteristiche particolarmente stimolanti che hanno permesso ai ricercatori di incrementare, in pochi anni, l'efficienza di conversione dell'energia dal 5% al 20%.

Nonostanti i significativi passi avanti nel campo fotovoltaico, non c'è stato modo di misurare direttamente le proprietà delle perovskiti per quanto riguarda il trasporto di carica in altre applicazioni. Un gruppo di ricercatori della Wake Forest University e della University of Utah sta però cercando di superare queste limitazioni, mostrando la possibilità di realizzare un transistor ad effetto di campo (FET - Field Effect Transistor) in perovskite e dando dimostrazione di come sia possibile misurare direttamente le proprietà elettroniche del materiale a temperatura ambiente.

"Abbiamo progettato la struttura del transistor ad effetto di campo che ci ha permesso di ottenere il gating elettrostatico di questi materiali e determinare direttamente le loro proprietà elettriche. Abbiamo quindi prodotto questi transistor con il tema della Uath e li abbiamo misurati nei nostri laboratori" ha spiegato Oana Jurchescu, assistente professore di fisica della Wake Forest. Per gating elettrostatico si intende l'uso di un campo elettrico statico sul gate di un transistor ad effetto di campo per controllare il flusso di corrente nel canale del transistor.

Prima di questo lavoro in molti sostenevano la teoria secondo la quale l'impossibilità di produrre un gating elettrostatico nelle peroskviti fosse indicazione del fatto che la modulazione ad effetto di campo non sarebbe stata possibile per questa categoria di materiali. I ricercatori hanno ora dimostrato che non solo ciò è possibile ma anche che i FET basati su questo materiale sono ambipolari, cioè sia gli elettroni sia le lacune possono trasportare corrente.

Questi risultati permettono alle perovskiti di muoversi ben oltre il campo fotovoltaico e fare il proprio ingresso nei sistemi di optoelettronica integrata e nei laser pompati. "Questo lavoro mostra che oltre alle celle solari le perovskiti ibride hanno il potenziale di essere usate in una varietà di applicazioni optoelettroniche" ha dichiarato Zeev Vardeny, professore di Fisica all'Università dello Utah.