納米尺度的天線可以增強來自半導體的光能量自發發射率

【納米尺度的天線可以增強來自半導體的光能量自發發射率】(報道)據EurekAlert!:一項研究發現,納米尺度的天線可以增強來自半導體的光能量自發發射率 。正如收音機天線從電磁波中提取電信號 , 光天線可以用于從諸如量子點、分子和半導體等來源提取光能量 。
Eli Yablonovitch及其同事證明了納米尺度的光學天線可以加速自發發射過程,即便能量的受激發射——諸如激光產生的受激發射——通常發生速度遠遠快于自發發射過程 。研究人員把一個40納米寬的銦、鎵、砷以及磷(InGaAsP)組成的半導體納米棍放置在了一個金光學天線內 。來自這個天線內的這種InGaAsP納米棍的自發發射光功率強度是沒有這個天線的35倍,這轉化成了大約115倍的自發發射率加速 。電磁計算預測了一個窄的10納米縫隙天線的至多2500倍的自發發射率加速,但是研究人員報告說 , 窄于10納米縫隙的電子表面撞擊和擴展電阻將會把這個天線效率降低到50%以下 。
研究人員說,這些結果提示,在維持超過50%的效率的同時實現大約2500倍的自發發射加速是可能的 。