Resumen en español

Dadas las propiedades optoelectrónicas del arseniuro de galio (GaAs), actualmente es un candidato prometedor para el desarrollo de plataformas óptimas para dispositivos de biosensores ópticos. La biofuncionalización de este semiconductor se puede lograr utilizando biomateriales ampliamente explorados en las ciencias de la vida para diagnósticos. En este estudio, investigamos el impacto sinérgico de una capa de biomaterial funcional y un potencial de confinamiento diatómico en las propiedades electrónicas y ópticas de los puntos cuánticos esféricos de GaAs/AlGaAs/Bioshell. Los cálculos se realizaron mediante aproximaciones de masa efectiva y banda parabólica, y la ecuación de Schrödinger se resolvió para un electrón confinado utilizando el método de elementos finitos (FEM). Nuestros hallazgos revelan que las alteraciones en el tamaño del núcleo de GaAs, la capa de AlGaAs, la capa de biomaterial y los parámetros de potencial de confinamiento dan como resultado variaciones significativas en las energías de los puntos cuánticos de electrones y en el espectro de absorción óptica. Concluimos que los parámetros del potencial de confinamiento diatómico permiten ajustar las energías de los estados excitados y el fundamental, modulando así las amplitudes y posiciones de los picos en las propiedades ópticas obtenidas. Este control matizado sobre las propiedades de los puntos cuánticos es prometedor para adaptar el rendimiento de los dispositivos en aplicaciones de bio-detección óptica. Al mejorar la sensibilidad y la especificidad en la detección de biomoléculas, estos dispositivos podrían revolucionar el diagnóstico biomédico, ofreciendo una detección rápida y precisa de enfermedades o biomarcadores.