ГИБРИДНЫЕ СИСТЕМЫ НА ОСНОВЕ ФОТОННЫХ КРИСТАЛЛОВ ИЗПОРИСТОГО КРЕМНИЯ, ЖИДКИХ КРИСТАЛЛОВ И КВАНТОВЫХ ТОЧЕК

Фотонные кристаллы из пористого кремния (ПК) представляют большой интерес для фундаментальных и прикладных исследований. Внедрение люминофоров в эти структуры позволяет управлять их излучательными свойствами, что перспективно для использования в лазерах и дисплеях, а также для исследований взаимодействия света с веществом. В то же время разработка фотонных кристаллов, в которых спектральное положение фотонной запрещенной зоны может быть сдвинуто внешними воздействиями, открывает перспективы для создания новых фотонных и оптоэлектронных материалов. В настоящей работе предложена технология изготовления гибридных систем на основе квантовых точек (КТ) и фотохромной нематической жидкокристаллической (ЖК) смеси, внедренных в микрорезонаторы (МР) из ПК. При внедрении в МР, спектр фотолюминесценции (ФЛ) КТ сужается, что обусловлено эффектом Парселла и слабой связью экситонных переходов в КТ с собственной модой МР из ПК. При воздействии УФ-излучения наблюдается длинноволновый сдвиг спектра ФЛ гибридной структуры, а также обратный сдвиг спектра при облучении видимым светом. Продемонстрированный фотооптический отклик может быть использован для управления ФЛ свойствами гибридных систем и создания на их основе новых фотонных, оптоэлектронных и сенсорных устройств.

1. Dovzhenko D.S. et al. // Nanoscale. 2018. V. 10 (8). P. 3589–3605.

2. Jayaprakash R. et al. // Sci. Rep. 2017. V. 7 (1). P. 1–9.

3. Shalabney A. et al. // Angew. Chem. Int. Ed. 2015. V. 54 (27). P. 7971–7975.

4. Chervy T. et al. P. 7352–7356. / / Nano Lett. 2016. V. 16 (12).

5. Plumhof J.D. et al. // Nat. Mater. 2014. V. 13 (3). P. 247–252.

6. Sailor M.J. Porous Silicon in Practice. 2011. Weinheim: Wiley-VCH.

7. Smith R.L., Collins S.D. // J. Appl. Phys. 1992. V. 71 (8). P. R1–R22.

8. Qiao H. et al. // Appl. Phys. Lett. 2010. V. 96 (16). P. 161106.

9. Li C. et al. // Biosensors – Emerging Materials and Applications. 2011. Rijeka: InTech.

10. Samokhvalov P. et al. // SPIE Conf. Proc. 2014. V. 8955. P. 89550S.

11. Tóth-Katona T. et al. // Macromol. Chem. Phys. 2014. V. 215 (8). P. 742–752.

12. Bobrovsky A. et al. // Adv. Opt. Mater. 2020. V. 8 (22). P. 2001267.

13. Dovzhenko D.S., Chistyakov A.A., Nabiev I.R. // KnE Energy Phys. 2018. V. 2018 (1). P. 75–81.

14. Pelton M. // Nat. Photon. 2015. V. 9 (7). P. 427–435.

15. Purcell E.M. // Phys. Rev. 1946. V. 69 (11–12). P. 681.