Guld ændrer fotoluminescens af siliciumkvanteprikker

En gruppe videnskabsmænd fra Rusland og Sverige viste, at påføring af guldstriber på en prøve med siliciumkvanteprikker ændrer prikkernes egenskaber. Deres undersøgelsesresultater blev offentliggjort i Videnskabelige rapporter .

Siliciumkvanteprikker har et væld af potentielle anvendelser inden for cellebiologi og medicin takket være deres selektive cellegennemtrængningsevne og luminescens. Biosensorer baseret på silicium kvanteprikker kan bruges som et tidligt diagnosticeringsværktøj til forskellige sygdomme, mens siliciumnanokrystaller rummer et stort potentiale for at udvikle siliciumbaserede lysemitterende enheder og producere højeffektive solceller.

Forskere fra det teoretiske nanofotonikhold ledet af Skoltech-professor Nikolay Gippius sammen med forskere fra Moscow State University og Royal Institute of Technology (KTH) i Stockholm demonstrerede, først teoretisk og derefter eksperimentelt, at guld nanostriber er i stand til at ændre ekstinktion og fotoluminescensspektre af silicium nanokrystaller. De fastslog, at nanostribens bredde også påvirker kvanteprikkernes optiske egenskaber. Forskernes resultater er af særlig værdi for praktiske anvendelser af siliciumnanokrystaller, da de giver videnskabsmænd et nyt værktøj til at kontrollere kvanteprikkernes egenskaber. Interessant nok, brugen af ​​siliciumkvanteprikker i fotoceller ville reducere de tekniske tab i solenergiindustrien betydeligt og hjælpe med at undgå brug af arsen, bly og andre giftstoffer i solcelleproduktion.

"Afledt af interaktionen mellem en prøve af silicium kvanteprikker og guld nanostriber er en kvasipartikel kaldet waveguide plasmon polariton. Dette fører til en ændring i de optiske egenskaber af silicium nanokrystaller. Hvis vi ønsker at bruge dem i solbatterier eller lysudsender, vi burde have en metalelektrode og vide, hvordan vi kontrollerer ekstinktions- og emissionsspektrene. Guld nanostriber er en løsning på begge problemer, " siger hovedforfatteren og Skoltech-forskeren Sergey Dyakov.