本报讯 印度印贾瓦哈拉尔尼赫鲁高级科学研究中心研究人员开发出一种利用GaN纳米结构限制和吸收红外(IR)光的新方法,首次展示了GaN纳米结构的红外光发射和吸收。该方法有助于开发高效红外吸收器、发射器和调制器,并适用于国防技术、能源技术、成像、传感等领域。该研究发表在《纳米快报》杂志上。
GaN是一种广泛用于蓝光发射的材料,是最先进的半导体之一。尽管目前已实现GaN可见光和紫外光应用,但随着LED和激光二极管的商业化,利用GaN进行红外光采集或基于GaN的红外光学元件的开发仍然缺乏。
研究人员利用GaN纳米结构表面极化子激发的科学现象,使红外光谱范围内光与物质相互作用。表面极化子是电磁波在导体和绝缘体(如空气)界面传播的特殊模式。通过改变纳米结构的形态和形状,激发GaN中的等离子体激元,可将光—物质耦合扩展到电磁波谱的更远范围,而这些极化子则是同时具有光和物质特性的准粒子。为了生长这些GaN纳米结构,研究人员使用分子束外延的专用材料沉积仪器,该仪器利用类似于外太空条件的超高真空,生长出尺寸为人类头发丝宽度十万分之一的优质材料纳米结构。