Band-gap engineering

Il band-gap engineering è l'insieme delle tecniche e dei processi che permettono di controllare e ingegnerizzare in maniera precisa le giunzioni (zone interfacciali che si presentano quando si pongono a contatto materiali con un diverso reticolo cristallino) e le bande proibite di materiali, tipicamente semiconduttori. Grazie a queste procedure si ottengono precise proprietà elettroniche e ottiche, derivanti della creazione di nuovi stati elettronici. Gli stati elettronici vengono determinati dall'accoppiamento di diverse leghe di semiconduttori e metalli in strati contigui. In genere il band-gap engineering viene realizzato su scala nanometrica in quanto è più facile controllare il disadattamento (mismatch) dei reticoli all'interfaccia tra gli strati, così da evitare difetti cristallini. Il band-gap engineering trova le sue maggiori applicazioni nei campi della fotonica, come la fotoluminescenza e il foto-assorbimento, nei campi energetici, come immagazzinamento dell'energia e la sua conversione, in dispositivi come celle fotovoltaiche e in molti dispositivi elettronici di larga distribuzione.