Международная команда ученых-физиков под руководством специалистов из Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова предложила способ использовать наночастицы кремния вместо полупроводниковых материалов, применяемых при производстве некоторых видов мониторов и других устройств оптоэлектроники. Исследование опубликовано в журнале Physical Review.

Ученые «заставили» наночастицы кремния светиться в ответ на облучение. Это позволит заменить ими дорогостоящие полупроводники. Авторы исследования предложили поместить массив кремниевых наночастиц в матрицу с неоднородной диэлектрической средой и покрыть эту матрицу золотыми нанополосками.

«Неоднородность среды, как уже было показано ранее в других экспериментах, благодаря так называемому квантоворазмерному эффекту позволяет увеличивать фотолюминесценцию нанокристаллов кремния на несколько порядков, — объяснил один из авторов работы, научный сотрудник физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова Максим Щербаков. — Однако даже при этом эффективность взаимодействия света с нанокристаллами остается недостаточной. Было предложено усилить эту эффективность за счет плазмонов (квазичастиц, возникающих в результате колебаний электронного газа в металлах).

Плазмонные решетки, образованные нанополосками золота, позволяют «задержать» свет на малых масштабах, и позволяют ему эффективнее взаимодействовать с наночастицами, находящимися поблизости, в результате чего их излучение возрастает еще в несколько раз, отмечают ученые.