As ligações pendentes referem-se a uma conexão química entre dois átomos na camada superficial de um cristal. A ligação se estende na direção da superfície, em vez de se unir a outro átomo no cristal.
A periodicidade de um cristal de Si é interrompida na superfície, e os átomos da superfície se reorganizam para reduzir o número de ligações não ligadas . Ligações pendentes referem-se a esses orbitais sp não ligantes, que estão concentrados em átomos de Si com coordenação três.
Antigamente, acreditava-se que eles tinham um impacto negativo em dispositivos elétricos, mas atualmente são considerados o melhor ponto quântico para criar dispositivos quânticos em superfícies de silício.
A presença de ligações pendentes na superfície de um cristal pode influenciar significativamente suas propriedades eletrônicas . Quando um campo elétrico é aplicado, essas ligações na superfície podem alterar a condutividade do material semicondutor . Esse efeito tem implicações importantes para o projeto de dispositivos, pois pode ser usado para controlar o fluxo de corrente em um dispositivo.
Qual o potencial das ligações pendentes em aplicações de energia?
Além do seu potencial para a criação de dispositivos quânticos, as ligações pendentes também têm sido estudadas pelo seu potencial uso em aplicações energéticas. Pesquisadores descobriram que essas ligações podem atuar como armadilhas de elétrons e desempenhar um papel nas propriedades fotovoltaicas das superfícies de silício. Compreender o comportamento dessas ligações é crucial para o desenvolvimento de células solares eficientes, visto que elas podem causar perda de energia por meio de processos de recombinação.
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O estudo de ligações pendentes também é importante no campo da ciência de superfícies, pois fornece insights sobre o comportamento de átomos e moléculas em superfícies. Ao compreender como essas ligações afetam as propriedades das superfícies, os pesquisadores podem desenvolver novos materiais com propriedades de superfície personalizadas para uma ampla gama de aplicações, da catálise à eletrônica.
