Рис.1. Метод синтеза 3D фотонного кристалла. a. Схематическое представление процесса травления, используя RIE. b. Параметры структуры, используемые в последствие в расчётах. с. Рассчёт ширины 3D фотонной запрещённой зоны в зависимости от угла травления. d. Ширина 3D фотонной запрещённой зоны в зависимости от указанных параметров структуры.
Рис.2. Рассчитанные распределения объёмного заряда и потенциала внутри ионного «пятна» при RIE-травление, а также направление движения ионов (направление травления). a. Обычное RIE- травление. b. Наклонённая ориентация образца. с. RIE-травление с использованием металлической «маски».
Рис.3. Полученный 3D фотонный кристалл и его оптические свойства. a,b. Вид сверху и сбоку на образц после первого этапа травления. с. Вид сверху на образец после второго этапа травления. d. Спектры пропускания (чёрная линия) и отражения (красная линия) для полученного образца. e. Результаты расчёта (для сравнения с d), сверху – фотонная запрещённая зона. f. Спектр пропускания для различных углов, характеризующий образец, как полноценный 3D фотонный кристалл.
Рис.4. Контроль спонтанного излучения с помощью полученного 3D фотонного кристалла. a. SEM-изображения сверху и сбоку единичного квантового колодца InGaAsP (толщина слоя 30 нм) нанесённого на полученный в работе фотонный кристалл. b. Спектр фотолюминесценции для эмиттера на основе указанного выше квантового колодца на поверхности фотонного кристалла (красная линия) и на поверхности образца сравнения (чёрная линия). с. Аналогичные спектры фотолюминесценции для образца в виде сэндвичевой структуры («тушение»).).
Фотонные
кристаллы известны уже достаточно давно, однако простых и
высокоэффективных методов их синтеза до недавнего времени предложено не было.
Одним из наиболее популярных методов создания фотонных кристаллов является самосборка
на поверхности подложки плотноупакованных слоёв микросфер, что в ряде случаев
неизбежно приводит к формированию дефектов.
В
недавно опубликованной японскими учёными статье был предложен простой метод
синтеза трёхмерных фотонных кристаллов, который заключается в реактивном ионном
травлении (RIE) кремниевой подложки в двух взаимно перпендикулярных направлениях (рис.1).
Аналогичный процесс травления используется при производстве CMOS схем и MEMS. В процессе
травления пучок ионов должен быть направлен по нормали к поверхности, что
создаёт ряд экспериментальных трудностей, однако учёные использовали
специальную металлическую маску, чтобы направить поток ионов под углом к
поверхности (рис.2). Высокое качество полученных фотонных кристаллов подтверждается
данными сканирующей электронной микроскопии, а также спектрометрических методов
исследования (рис.3). Далее были проведены эксперименты по контролю спонтанного
излучения с помощью синтезированных фотонных кристаллов (рис.4).
Авторы
надеются, что данная технология станет наиболее популярной для получения
трёхмерных фотонных кристаллов в самом ближайшем будущем, в связи со всё возрастающей
потребностью в данного рода материалах.
Могут быть только проблемы с точностью позиционирования маски и вибрацией всей конструкции во время работы.
Такие проблемы могут решаться посредством дорогостоящего оборудования и тщательной японской скурпулезности.
А вот проблема того, что слои в глубине будут отличаться от верхних (не в лучшую сторону, как можно, например, различить на рисунке 2б), думается, более сложна!
я думаю, что 3D фотонный кристалл размером с дом не делать, а на том уровне, на котором они создали его - вполне прилично...
Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь
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.
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.
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.
