Лазерный мир

Поиск новых материалов с уникальными оптическими характеристиками, а также уменьшение размеров уже существующих устройств — одни из актуальных задач последних лет в таких областях, как оптоэлектроника и биомедицина.

Новые полупроводниковые лазеры позволят работать на наномасштабах и реализовать задачи, которые недоступны традиционным аналогам. Создание таких устройств возможно благодаря появлению новых наногетероструктур, в основе которых — комбинация полупроводниковых и металлических компонентов.

Различные варианты гетероструктур, которые можно создать на основе халькогенидов кадмия, а также перспективы их применения в современных лазерах, оптоэлектронных устройствах и материалах для биомедицинской сферы группа ученых из Университета ИТМО рассмотрела в обзорной статье, опубликованной в сентябре в журнале Small. Работа предоставляет полную классификацию и сравнение новых типов гетероструктур, а также систематизирует последние разработки и терминологию, применяемую научными группами, работающими над созданием таких материалов.

«В своей лаборатории мы тоже работаем с нанопластинами — как с однокомпонентными, так и с гетероструктурами из нанопластин. В частности, мы проводили исследования по кинетике затухания люминесценции в ультратонких нанопластинах селенида кадмия. Во время работы мы столкнулись с проблемой отсутствия систематизации накопленных знаний. Различные исследования, которые были сделаны до нас различными группами, зачастую мало учитывают друг друга, кроме того, нередко в работах разнятся термины, которые специалисты используют для обозначения структур. Поэтому возникла необходимость такого анализа, который позволит систематизировать накопленный опыт и поможет объяснить текущие тенденции тем, кто только начинает работать с этой областью. Зачастую специалисты, которые занимаются применением или внедрением этих материалов в оптоэлектронные устройства (лазеры, светодиоды, солнечные батареи на различных наноматериалах и так далее), не совсем точно представляют, что происходит на наноуровне. Такие обзоры могут позволить им рассмотреть различные варианты новых структур, которые уже научились получать в лабораториях, их свойства, а также определить их перспективные применения», — комментирует Татьяна Кормилина, первый автор обзорной статьи, сотрудник центра «Информационные оптические технологии», студент четвертого курса кафедры оптической физики и современного естествознания Университета ИТМО.

Полупроводниковые нанокристаллы, различные гетероструктуры и многокомпонентные системы, содержащие их, считаются весьма привлекательными для широкого спектра применений — от биологической визуализации до цветных дисплеев. Как отмечают авторы работы, на сегодняшний момент уже сделаны значительные шаги по внедрению нанопластин халькогенида кадмия и созданию на их основе недорогих высокоэффективных светоизлучающих устройств нового поколения. Как и в случае применения любых нанокристаллов, одним из перспективных на данный момент приложений наногетероструктур являются новые полупроводниковые лазеры с возможностью использования их на наномасштабах, что открывает новые перспективы их применения в биомедицине, добавляет Татьяна Кормилина.

ИСТОЧНИК: http://news.ifmo.ru/ru/science/new_materials/news/6993/