В СПбГУ усовершенствовали полупроводниковые наноструктуры для оптоэлектроники

Учёные Санкт-Петербургского государственного университета повысили интенсивность фотолюминесценции структур из нитевидного нанокристалла с квантовой точкой внутри.

Это позволит создавать более эффективные оптоэлектронные приборы, сообщил руководитель лаборатории новых полупроводниковых материалов Родион Резник на Российской конференции по физике полупроводников.

В лаборатории новых полупроводниковых материалов СПбГУ учёные выращивают наноструктуры методом молекулярно-пучковой эпитаксии. Эти структуры могут использоваться в квантовой криптографии и вычислениях, микроэлектронике, оптоэлектронике, медицине и других областях.

К таким структурам относятся квантовые нити, точки и ямы. За открытие квантовых точек выпускник СПбГУ Алексей Екимов получил Нобелевскую премию по химии.

Наноструктуры выращивают на различных поверхностях, в том числе пластинах кремния — ключевого материала в современной микроэлектронике. Поверхность кремния предварительно очищают химическим методом, после чего помещают в установку молекулярно-пучковой эпитаксии и с помощью источников особо чистых материалов выращивают наноструктуры в условиях вакуума.

Специалисты Санкт-Петербургского университета умеют выращивать одни наноструктуры внутри других, например квантовые точки внутри нитевидных нанокристаллов. Это позволяет создавать более быстрые и точные приборы для передачи и обработки информации.

Изменяя условия роста наноструктур, можно также контролировать их физические свойства. Так, учёные СПбГУ смогли повысить интенсивность свечения таких наноструктур.

Чтобы улучшить свойства наноструктур, можно оптимизировать технологию их формирования.

Например, мы нанесли раствор коллоидных квантовых точек на готовые нитевидные нанокристаллы с квантовыми точками, и интенсивность излучения увеличилась более чем в 10 раз. Энергия из коллоидных квантовых точек может переноситься в другие наноструктуры, поэтому последние получают больше энергии для эффективного излучения света. В нашем случае этому способствует химическая оболочка коллоидных квантовых точек (лиганд), которая взаимодействует с поверхностью нитевидного нанокристалла, — объяснил руководитель лаборатории новых полупроводниковых материалов для квантовой информатики и телекоммуникаций СПбГУ Родион Резник.

На конференции учёные Санкт-Петербургского университета представили результаты исследований по улучшению однородности размеров массивов нитевидных нанокристаллов с квантовыми точками. Они разработали новый подход к синтезу наноструктур и планируют продолжать исследования, чтобы улучшить свойства конечных структур для практического применения.

Иллюстрация: нейросеть

10.10.2024