poleca:
Nowatorskie
materiały o wyjątkowych właściwościach sprzyjają ewolucji wielu dziedzin
i powstawaniu nowych fascynujących urządzeń. Nowa klasa materiałów,
plazmony, wykorzystuje interakcję między światłem a kompozytami
składającymi się z metali i dielektryków na rzecz produkcji właściwości
optycznych nie występujących w przyrodzie. Oczekuje się, że owe
metamateriały zwiększą wydajność wielu urządzeń optoelektrycznych, choć
ich stosowalność pozostaje niesprecyzowana.
Finansowany przez UE projekt "Plasmonically-enhanced quantum dot
photodetectors" (PEQUPHOT) powstał, aby tę przełamać barierę i
zademonstrować potencjał nowej technologii. W projekcie połączono dwie
nowatorskie technologie, typ fotodetektora o konstrukcji nano (opartego
na pojedynczej kropce kwantowej) i antenę plazmoniczną.
Zespół wybrał fotodetektory, ponieważ w wielu zastosowaniach
wykrywanie sygnałów optycznych ma decydujące znaczenie. Tanie, stworzone
metodą przetwarzania roztworu fotodetektory oparte na pojedynczej
kropce kwantowej cieszą się coraz większym zainteresowaniem. Niestety
musiał nastąpić kompromis między prędkością a czułością. Minimalizacja
obszaru elektrycznie czynnego zwiększa prędkość, jednak obszar czynny
optycznie musi być dostatecznie duży, by móc wyłapać dużą ilość fotonów.
Anteny plazmoniczne skupiają światło na nanoskali, co stało się
inspiracją do zainicjowania omawianego projektu.
Naukowcy wykorzystali plazmoniczną konstrukcję "celu", która składa
się z periodycznie ułożonych koncentrycznych metalowych rowków. Rowki
koncentrują się i skupiają światło w centralnym punkcie "celu",
wspomagając transmisję przez otwór podczęstotliwościowy. Redukują w ten
sposób obszar elektrycznie czynny fotodetektora, jednak zachowują jego
obszar czynny optycznie dzięki antenie plazmonicznej. Eksperymenty
dowiodły, że wydajność fotodetektorów opartych na pojedynczej kropce
kwantowej wzrasta. W rzeczywistości fotodetektor plazmoniczny o
konstrukcji "celu" przewyższył w działaniu oba urządzenia referencyjne.
Projekt PEQUPHOT dostarczył nowych nieodpartych dowodów na to, że
plazmony mogą zwiększać wydajność urządzeń optoelektronicznych. Projekt
zdecydowanie przyczynił się do wzbogacenia tej rozwijającej się
dziedziny i umocnił konkurencyjną pozycję UE.
