استفاده از نانوذرات سیلیکون در مدارهای نوری و بارکدهای امنیتی

محققان دانشگاه نیوثوث‌ولز در کانبرا مقاله‌ای در نشریه Nature Communications به چاپ رساندند که در آن نشان دادند چگونه می‌توان از نانوذرات در حوزه مدارهای نوری و بارکدهای امنیتی استفاده کرد.

سیلیکون یکی از مهمترین مواد نیمه‌هادی بوده که در ادوات الکترونیکی استفاده می‌شود با این حال، باندگپ غیرمستقیم این ماده و کارایی کوانتومی کم آن موجب می‌شود تا نشر دهنده خوبی نباشد.

از این رو محققان استرالیایی روی استفاده از نانوذرات سیلیکون برای ساخت نشردهنده نور سفد کار کردند. میروشنچنکو می‌گوید: « معمولا سیلیکون به دلیل ساختار خود و باندگپی که دارد، کارایی پایین داشته اما فناوری‌نانو می‌تواند به حل این مشکل کمک کند. برای این کار از طریق نانوالگودهی می‌توان رزونانس نوری سیلیکون را بهبود داد تا طول عمر تابش در برخی فرآیندها بهبود یابد. با این کار امکان بهبود پمپ کردن و نشر نور در شرایط رزونانس بوجود می‌آید.»

سیلیکون به راحتی قابل ترکیب شدن با تراشه‌ها بوده و می‌توان نانوذرات سیلیکونی تولید شده در این پروژه را به عنوان منبع نور یا نقاط کوانتومی در فرآیندهایی نظیر تصویربرداری زیستی مورد استفاده قرار داد.

شنگ لانگ از محققان این پروژه می‌گوید: « نقطه کلیدی، عملکرد نانوذرات سیلیکون به عنوان نشردهنده و آنتن است که این ویژگی‌ها موجب می‌شود بتوان آن را با منابع نوری ادغام کرد.»

نانوفتونیک یکی از حوزه‌های در حال رشد بوده که کاربردهای مختلفی دارد برای مثال می‌توان از آن در بخش حسگری، پردازش سیگنال و نانولیزر استفاده کرد. در حال حاضر کارایی فرآیند تبدیل غیرخطی بسیار پایین است.

گروه تحقیقاتی دیگری نشان دادند که می‌توان این کارایی را در نانوذرات سیلیکون بهبود داد. برای این کار محققان از ترکیب نانوساختارهای طلا و سیلیکون استفاده کردند تا نانوابزاری بسیار متراکم و کارا برای فرآیند سه‌‌برابرکردن فرکانس است. در حوزه نانوفتونیک محققان به دنبال کنترل نور در مقیاس‌نانومتری با کارایی بالا هستند.