Фотонно-кристаллические структуры для фотоэлектрических применений

Фотонные кристаллы представляют собой искусственные структуры с пространственной периодичностью диэлектрической проницаемости, сопоставимой с длиной волны. Эта особенность приводит к появлению спектральной области, в которой свет не может распространяться внутри такого материала; эта область известна как фотонная запрещённая зона (PBG). Она обусловливает уникальное взаимодействие света и вещества. Фотонный кристалл может перенаправлять, концентрировать и даже захватывать падающий свет. Различные материалы (диэлектрики, полупроводники, металлы, полимеры и т. д.) и одно-, двух- и трёхмерные архитектуры фотонных кристаллов (слоистые структуры, инверсный опал, структура «woodpile» и т. д.) обеспечивают широкие возможности для управления оптическим откликом материала. Это открывает широкий спектр применений, включая фотоэлектрические устройства. Фотонные кристаллы могут использоваться в качестве антиотражающих и светозахватывающих поверхностей, задних отражателей, спектральных разделителей, средств усиления поглощения, радиационных охладителей или слоёв транспорта электронов. В статье представлен обзор разработок и тенденций проектирования фотонных структур для различных фотоэлектрических применений.