Фотолюминесценция и генерация второй гармоники в кремнии в наносистемах типа металл-полупроводник

Частичная замена электронных компонент интегральных чипов на оптические аналоги связана с необходимостью достижения новых рекордов скорости обработки-передачи информации. Использование кремния (Si) для разработки оптических устройств оправдано его совместимостью с существующими устройствами, высоким показателем преломления и низкими оптическими потерями. Создание источников излучения на основе Si для видимого и ближнего ИК диапазона длин волн до сих является актуальной темой многих исследований для полноценного завершения элементной базы оптических компонент для интегрального чипа. Также отдельный интерес представляет разработка новых методов управления свойствами таких излучателей. Целью данной диссертационной работы являются исследование и создание металл-полупроводниковых (гибридных) наносистем на основе Si для управления процессами фотолюминесценции и генерации второй гармоники Si в них. В рамках диссертационной работы был экспериментально исследован оптический отклик ионов эрбия, встраиваемых в Si матрицу при воздействии фемтосекундным лазерным излучением. Также теоретически и экспериментально исследованы оптические свойства резонансных металлполупроводниковых наноструктур для управления фотолюминесценцией Si при рекомбинации горячих электронов. Кроме того, теоретически и экспериментально исследовано оптически индуцированное статическое электрическое поле, возникающее на границе металл-полупроводник, при генерации второй гармоники в гибридных наноантеннах.