Ученые из Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ) изобрели методику, которая позволяет в три раза увеличить интенсивность излучения света из структуры в виде нитевидного нанокристалла с квантовой точкой и квантовой ямой. Это позволит при меньшем размере создавать светодиоды, лазеры и сенсоры с большей энергией в ближнем инфракрасном диапазоне.
Во многих современных высокотехнологичных отраслях полупроводники находят активное применение. Инженеры и ученые используют связанные с микроструктурами квантовые эффекты. Особенно перспективно выглядит сочетание элементов разной размерности, например, размещение в теле нитевидного нанокристалла квантовой ямы и квантовой точки. Исследователи из СПбГУ доказали, что они могут быть источниками одиночных фотонов для применения квантовых технологий в различных сферах жизни.
В новой работе ученые смогли повысить эффективность таких композиций, которые могут иметь широкий функционал и переноситься с недорогих кремниевых подложек на любые другие в зависимости от стоящих перед компонентом задач.
Мы смогли добиться трехкратного увеличения интегральной интенсивности фотолюминесценции (излучения света) от наноструктур комбинированной размерности на основе системы материалов InAsP/InP (индий‑мышьяк‑фосфор/индий‑фосфор), которые излучают в ближнем инфракрасном диапазоне.
Это позволяет получать больше светового излучения при меньших затратах энергии. Добиться такого результата получилось благодаря взаимодействию упомянутого гибридного элемента с подложкой на основе SiOx/Ag/Si (кремний-серебро-оксид кремния). На нее компонент перенесли после синтеза.
Чтобы понять механизм усиления света, авторы исследования представили численную модель, которая показала, что излучение увеличивается благодаря взаимодействию электронно-дырочных пар в нанокристаллах с плазмон-поляритонами в подложке.
Ранее мы рассказывали, что в России представили первый прототип 50-кубитного квантового компьютера.
