p Uma equipe internacional de pesquisadores liderada por cientistas russos desenvolveu um novo método de uso de nanopartículas de silício em vez de materiais semicondutores caros para certos tipos de monitores e outros dispositivos optoeletrônicos. p Os físicos da MSU de Lomonosov encontraram uma maneira de "forçar" as nanopartículas de silício a brilhar em resposta à radiação com força suficiente para substituir semicondutores caros usados no setor de telas. De acordo com Maxim Shcherbakov, pesquisador do Departamento de Eletrônica Quântica da Universidade Estadual de Moscou e um dos autores do estudo, o método aumenta consideravelmente a eficiência da fotoluminescência das nanopartículas.
p A chave da técnica é a fotoluminescência - o processo pelo qual os materiais irradiados por radiação visível ou ultravioleta respondem com sua própria luz, mas em uma faixa espectral diferente. No estudo, o material brilha em vermelho.
p Em alguns monitores modernos, nanopartículas semicondutoras, ou os chamados pontos quânticos, são usados. Em pontos quânticos, elétrons se comportam de maneira completamente diferente daqueles do semicondutor em massa, e há muito se sabe que os pontos quânticos possuem excelentes propriedades luminescentes. Hoje, para fins de exibições baseadas em pontos quânticos, materiais caros e tóxicos são usados; Portanto, pesquisadores exploraram o uso de silício, o que é mais barato e bem compreendido. É adequado para tal uso em todos os aspectos, exceto um - nanopartículas de silício respondem fracamente à radiação, o que não é atraente para a indústria optoeletrônica.
p Cientistas de todo o mundo têm procurado resolver esse problema desde o início da década de 1990, mas até agora, nenhum sucesso significativo foi alcançado. A ideia inovadora sobre como "domar" o silício se originou na Suécia, no Royal Institute of Technology, Kista. Um pesquisador de pós-doutorado chamado Sergey Dyakov, graduado pela Faculdade de Física da MSU e o primeiro autor do artigo, sugeriu colocar uma matriz de nanopartículas de silício em uma matriz com um meio dielétrico não homogêneo e cobri-lo com nanoestritas douradas.
p “A heterogeneidade do meio ambiente, como já foi mostrado em outros experimentos, permite aumentar a fotoluminescência do silício em várias ordens de magnitude devido ao chamado confinamento quântico, "diz Maxim Shcherbakov." No entanto, a eficiência da interação da luz com os nanocristais ainda é insuficiente. Foi proposto aumentar a eficiência usando plasmons (quasipartícula aparecendo de flutuações do gás de elétron em metais - ed). Uma rede de plasmon formada por nanoestritas de ouro 'retinha' luz na nanoescala, e permitiu uma interação mais eficaz com nanopartículas localizadas nas proximidades, aumentando sua luminescência. "
p Os experimentos da MSU com amostras de uma matriz "banhada a ouro" com nanopartículas de silício confirmaram brilhantemente as previsões teóricas - o silício irradiado por UV brilhou o suficiente para ser usado na prática.
