Массивы смешанных кремниевых наноантенн для тройного усиления квантовых эмиттеров

Диэлектрические наноструктуры демонстрируют эффекты оптических антенн благодаря резонансам Ми. В предыдущих работах были показаны усиление поглощения, скоростей излучения и направленности, однако с практическими ограничениями. В данной статье представлен массив смешанных кремниевых (Si) антенн, обеспечивающий тройное усиление с общим коэффициентом усиления примерно 1200 и фактором Пурселла примерно 47. Конструкция антенн включает зазоры размером около 10 нм, внутри которых флуоресцентные молекулы эффективно поглощают энергию лазера накачки через резонансную моду. В процессе излучения массив антенн увеличивает скорости радиативного распада флуоресцентных молекул благодаря эффекту Пурселла и обеспечивает направленное излучение посредством отдельной моды. Эта работа может привести к созданию новых платформ, совместимых с технологией комплементарных структур металл–оксид–полупроводник (CMOS), для усиления флуоресценции в биологических и химических приложениях.