Взаимодействие света с системами плазмоннными наночастиц в полупроводниковой матрице

Развитие систем связи и обработки информации на основе современной электроники, оптоэлектроники и фотоники ограничивается скоростью движения носителей и временем релаксации электронных возбуждений в полупроводниках. Данный проект направлен на изучение резонансного взаимодействия света с веществом в металло-полупроводниковых композиционных материалах и структурах c ультракоротким (фемтосекундным) временем релаксации. Объекты исследования представляют собой развитую систему плазмонных наночастиц As, Sb, AsSb, или Bi, встроенных в объем кристаллической матрицы полупроводника (Al,Ga)As. Новизна исследований состоит в том, что ультракороткие времена релаксации обеспечиваются за счет прямого взаимодействия света с системой локализованных плазмонных возбуждений в окне прозрачности полупроводниковой матрицы. Будут изучены как неупорядоченные массивы плазмонных нановключений, так и периодические системы квазидвумерных слоев нановключений, обеспечивающие брэгговский резонанс в полосе частот плазмонного резонанса. Будут исследованы линейные и нелинейные оптические и электрооптические свойства таких систем. Будут разработаны модели, позволяющих количественно описать оптические свойства композиционных металло-полупроводниковых материалов и резонансных плазмонных брэгговских структур. Модели будут верифицированы путем сравнения с экспериментом. Будут определены параметры коллективного взаимодействия систем локализованных плазмонов со светом и зависимость этих параметров от химического состава и легирования полупроводниковой матрицы (Al,Ga)As.