Плазмонное управление спонтанным излучением кремниевых нанокристаллов

Кремниевые нанокристаллы обладают значительными преимуществами по сравнению с другими полупроводниковыми квантовыми точками, поскольку изготовлены из распространённого нетоксичного материала и совместимы с кремниевыми устройствами. Кроме того, среди многочисленных необычных свойств металлических наночастиц — от катализа до наномедицины — хорошо известна их способность увеличивать скорость радиативного излучения полупроводниковых квантовых точек. В настоящей работе мы используем золотые наночастицы для ускорения излучения кремниевых нанокристаллов. Полученный интегрированный гибридный излучатель в пять раз ярче, чем необработанные кремниевые нанокристаллы. Мы также проводим углублённый анализ, раскрывающий роль различных физических параметров в явлении усиления фотолюминесценции. Этот результат имеет важное значение для практического применения кремниевых нанокристаллов в оптоэлектронных устройствах, например при разработке эффективных устройств дауншифтинга, которые могут быть интегрированы в будущие кремниевые солнечные элементы.