Рост интенсивности сигнала люминесценции самоформирующихся наноостровков Ge(Si) за счет взаимодействия их излучения с модами двумерных фотонных кристаллов
Российский научный фонд, 19-72-10011
Юрасов Д.В.
1, Новиков А.В.1,2, Дьяков С.А.3, Степихова М.В.1, Яблонский А.Н.1, Сергеев С.М.1, Уткин Д.Е.4, Красильник З.Ф.1
1Институт физики микроструктур Российской академии наук, Нижний Новгород, Россия
2Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, Нижний Новгород, Россия
3Сколковский институт науки и технологий, Москва, Россия
4Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, Россия
Email: inquisitor@ipmras.ru
Поступила в редакцию: 15 апреля 2020 г.
В окончательной редакции: 21 апреля 2020 г.
Принята к печати: 21 апреля 2020 г.
Выставление онлайн: 11 мая 2020 г.
Приводятся результаты исследований люминесцентных свойств двумерных фотонных кристаллов, сформированных на кремниевых структурах с самоформирующимися наноостровками Ge(Si). Показаны возможности значительного роста интенсивности люминесцентного отклика активной среды (наноостровков Ge(Si) ) в диапазоне длин волн 1.2-1.6 мкм в таких структурах. Изучены особенности люминесцентного отклика фотонного кристалла вблизи -точки их зоны Бриллюэна. Показано, что наряду с широкополосным откликом, характерным для излучательных мод фотонного кристалла, в таких структурах возможно также наблюдение высокодобротных резонансов с добротностью, превышающей 103. Последние наблюдаются в выделенном диапазоне параметров решетки ФК. Ключевые слова: наноостровки Ge(Si), фотонные кристаллы, моды фотонного кристалла, фотолюминесценция.
- F. Priolo, T. Gregorkiewicz, M. Galli, T.F. Krauss. Nature Nanotechnol., 9, 19 (2014)
- A.I. Kuznetsov, A.E. Miroshnichenko, M.L. Brongersma, Yu.S. Kivshar, B. Luk'yanchuk. Science, 354, 846 (2016)
- M.F. Limonov, M.V. Rybin, A.N. Poddubny, Y.S. Kivshar. Nature Photonics, 11, 543 (2017)
- М.В. Рыбин, М.Ф. Лимонов. УФН, 189, 881 (2019)
- D.G. Baranov, D.A. Zuev, S.I. Lepeshov, O.V. Kotov, A.E. Krasnok, A.B. Evlyukhin, B.N. Chichkov. Optica, 4 (7), 814 (2017)
- A. Vaskin, R. Kolkowski, A.F. Koenderink, I. Staude. Nanophotonics, 8 (7), 1151 (2019)
- L. Novotny, N. van Hulst. Nature Photonics, 5, 83 (2011)
- A.F. Koenderink. ACS Photonics, 4, 710 (2017)
- M. Gerken, Y. Nazirizadeh. J. Nanophot., 2, 021795 (2008)
- M. Pelton. Nature Photonics, 9, 427 (2015)
- S. Noda, M. Fujita, T. Asano. Nature Photonics, 1, 449 (2007)
- M. Boroditsky, R. Vrijen, T.F. Krauss, R. Coccioli, R. Bhat, E. Yablonovitch. J. Lightwave Technol., 17 (11), 2096 (1999)
- J. Wang, Y. Long. Sci. Bull., 63, 1267 (2018)
- Z.F. Krasilnik, A.V. Novikov, D.N. Lobanov et al. Semicond. Sci. Technol., 26, 014029 (2011)
- S. David, M. El kurdi, P. Boucaud, A. Chelnokov, V. Le Thanh, D. Bouchier, J.-M. Lourtioz. Appl. Phys. Lett., 83, 2509 (2003)
- M. El Kurdi, X. Checoury, S. David, T. P. Ngo, N. Zerounian, P. Boucaud, O. Kermarrec, Y. Campidelli, D. Bensahel. Opt. Express, 16, 8780 (2008)
- P. Boucaud, M. El Kurdi, S. David, X. Checoury, X. Li, T.-P. Ngo, S. Sauvage, D. Bouchier, G. Fishman, O. Kermarrec, Y. Campidelli, D. Bensahel, T. Akatsu, C. Richtarch, B. Ghyselen. Thin Sol. Films, 517, 121 (2008).
- N. Hauke, S. Lichtmannecker, T. Zabel, F.P. Laussy, A. Laucht, M. Kaniber, D. Bougeard, G. Abstreiter, J.J. Finley, Y. Arakawa. Phys. Rev. B, 84, 085320 (2011)
- X. Xu, N. Usami, T. Maruizumi, Y. Shiraki, J. Cryst. Growth, 378, 636 (2013)
- C. Zeng, Y. Ma, Y. Zhang, D. Li, Z. Huang, Y. Wang, Q. Huang, J. Li, Z. Zhong, J. Yu, Z. Jiang, J. Xia. Opt. Express, 23, 22250 (2015)
- M. Schatzl, F. Hackl, M. Glaser, P. Rauter, M. Brehm, L. Spindlberger, A. Simbula, M. Galli, T. Fromherz, F. Schaffler. ACS Photonics, 4, 665 (2017)
- R. Jannesari, M. Schatzl, F. Hackl, M. Glaser, K. Hingerl, T. Fromherz, F. Schaffler. Opt. Express, 22, 25426 (2014)
- M.V. Stepikhova, A.N. Yablonskiy, E.V. Skorokhodov, M.V. Shaleev, D.V. Yurasov, D.E. Utkin, S.M. Sergeev, V.V. Rutckaia, A.V. Novikov, Z.F. Krasilnik. Semicond. Sci. Technol., 34, 024003 (2019)
- S. Yuan, X. Qiu, C. Cui, L. Zhu, Y. Wang, Y. Li, J. Song, Q. Huang, J. Xia. ACS Nano, 11, 10704 (2017)
- A. Mahdavi, G. Sarau, J. Xavier, T.K. Parai so, S. Christiansen, F. Vollmer. Sci. Rep., 6, 25135 (2016)
- Z.F. Krasil'nik, P. Lytvyn, D.N. Lobanov, N. Mestres, A.V. Novikov, J. Pascual, M.Ya. Valakh, V.A. Yukhymchuk. Nanotechnol., 13, 81 (2002)
- N.V. Vostokov, Yu.N. Drozdov, D.N. Lobanov, A.V. Novikov, M.V. Shaleev, A.N. Yablonskiy, Z.F. Krasilnik, A.N. Ankudinov, M.S. Dunaevskii, A.N. Titkov, P. Lytvyn, V.U. Yukhymchuk, M.Ya. Valakh. In: Quantum Dots: Fundamentals, Applications, and Frontiers, ed. by B.A. Joyce, P.C. Kelires, A.G. Naumovets, D.D. Vvedensky (Springer, 2005) p. 333
- N.V. Vostokov, Yu.N. Drozdov, Z.F. Krasil'nik et al. JETP Letters, 76, 365 (2002)
- Optical Techniques for Solid-State Materials Characterization, ed. by R.P. Prasankumar, A.J. Taylor (Boca Raton-London-N. Y., CRC Press, Taylor \& Francis Group, 2016) p. 578
- S.G. Tikhodeev, A.L. Yablonskii, E.A. Muljarov, N.A. Gippius, T. Ishihara. Phys. Rev. B, 66 (4), 045102 (2002)
- O.G. Schmidt, K. Eberl. Phys. Rev. B, 61, 13721 (2000)
- J. Lee, B. Zhen, S.-L. Chua, W. Qiu, J.D. Joannopoulos, M. Soljav cic, O. Shapira. Phys. Rev. Lett., 109, 067401 (2012)
- Y. Yang, C. Peng, Y. Liang, Z. Li, S. Noda. Phys. Rev. Lett., 113, 037401 (2014)
- C.W. Hsu, B. Zhen, A.D. Stone, J.D. Joannopoulos, M. Soljav cic. Nat. Rev. Mater., 1, 1 (2016)
- E.N. Bulgakov, A.F. Sadreev. Opt. Lett., 39, 5212 (2014)
- J.D. Joannopoulos, S.G. Johnson, J.N. Winn, R.D. Meade. Photonic Crystals: Molding the Flow of Light. Second edn. (New Jersey, Princeton University Press, 2007) p. 66.
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.
