Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Отражение кремниевого микрорезонатора, на зеркалах которого был осажден MEH-PPV, сплошная линия – первоначальное отражение; штриховая линия – отражение после контакта с парами тротила в течение 50 сек; штрих-пунктирная линия – отражение после контакта с парами тротила в течение 250 сек.
Флуоресценция MEH-PPV, осажденного на поры кремниевого образца при выдержке в парах тротила, сплошная линия – первоначальное сигнал; штриховая линия – флуоресценция после контакта с парами тротила в течение 50 сек; штрих-пунктирная линия – флуоресценция после контакта с парами тротила в течение 250 сек.

Новые функции пористого кремния

Ключевые слова:  антитерроризм, периодика, пористый кремний, сенсоры

Опубликовал(а):  Гудилин Евгений Алексеевич

12 марта 2007

Пористый кремний перспективен в качестве датчика различных химических и биологических веществ. Сорбция различных молекул и биополимеров в порах кремния изменяет его показатель преломления и, следовательно, оптические свойства. В литературе сообщалось о различных оптических датчиках на тонких слоях пористого кремния, волноводах, люминесцентных и отражательных микрорезонаторах. Однако большинство этих датчиков реагировали только на присутствие различных газов, не различая их специфику. Кроме того, чтобы изменить оптические свойства пористого кремния, органические газы должны были иметь достаточно высокую концентрацию. Выход – в сочетании пористого кремния с его большой площадью поверхности другими с другими веществами чувствительными к молекулам определенного типа.

В совместной работе американские исследователи из Univ. Rhode Island, Univ. Albany (SUNY) и компании ICx-Nomadics предлагают использовать сопряженный полимер MEH-PPV, адсорбированный в порах кремния, для детектирования взрывчатых веществ, в частности, для обнаружения нитроароматических соединений (например, тротила - TNT).

Детектировать тротил можно как по изменению спектра флуоресценции, так и по сдвигу резонансного пика отражения микрорезонатора, возникающих при контакте адсорбированного на зеркалах микрорезонатора MEH-PPV с парами TNT. Выдержка системы в парах тротила даже при низком давлении также приводит как к сдвигу в спектрах флуоресценции MEH-PPV, так и к сдвигу резонансного пика отражения микрорезонатора. Наблюдаемое смещение в отражении (~ 2-3нм) больше, чем смещение в спектре флуоресценции (~ 1нм). Кроме того пик отражения более узкий, чем описываемый провал в спектре флуоресценции. Возможной причиной этих явлений является неоднородность уширения спектра люминесценции полимера.

Другой интересный эффект - перестройка длины волны Si:Er пористого источника - наблюдали в совместной работе исследователи 3-х аме-риканских университетов (Vanderbilt Univ. Univ., Orchester и Texas Christian Univ.). Люминесценцию эрбия вблизи 1.54мкм исследуют достаточно широко. Поскольку ближняя инфракрасная область соответствует минимуму поглощения кремния, а также полосе пропускания волокон на основе кремния, то пористые кремниевые структуры, легированные эрбием, представляются перспективными для оптических межсоединений на чипе и для других оптоэлектронных применений, в которых требуется объединить электрические и оптические функции на одной платформе. Для введения эрбия в кремний используют несколько технологий – ионная имплантация, твердофазная эпитаксия, молекулярнолучевая эпитаксия, химическое осаждение из паровой фазы, ионно-лучевая эпитаксия.

Микрорезонаторы из пористого кремния формировали также электрохимическим травлением сильнолегированной кремниевой подложки p-типа. Различные слои создавали при изменении плотности тока в течение электрохимического травления. После формирования слоев структуру отжигали в атмосфере кислорода при 850°C в течение 10 мин. Затем поры кремниевого образца заполняли путем инфильтрации нематическим жидким кристаллом (НЖК) E7, легированным эрбием. Ионы эрбия обеспечивали люминесценцию вблизи 1.55мкм, что соответствует резонансной длине волны пропускания микрорезонатора, заполненного нематиком. НЖК позволяет осуществлять перестройку длины волны вследствие изменения показателя преломления жидкокристаллической матрицы, возникающего при изменении температуры системы. Авторы достигли перестройки пиковой длины волны на 7нм, но полагают, что величина области перестройки может быть увеличена до 40нм совершенствованием морфологии кремниевого образца, а также улучшением степени упорядоченности молекул жидкого кристалла в порах.



Appl. Phys. Lett., 90, 031112 (2007)

Перст (М.Смаев)


Источник: Перст




Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Из жизни шариков: больших и маленьких
Из жизни шариков: больших и маленьких

Наносистемы: физика, химия, математика (2024, Т. 15, № 2)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume15/15-2
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2024, Т. 15, № 1)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume15/15-1
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 5)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume14/14-5
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2024 году
коллектив авторов
29 – 31 мая пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2023 году
коллектив авторов
30 мая - 01 июня пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Эра технопредпринимательства

В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.