Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Отражение кремниевого микрорезонатора, на зеркалах которого был осажден MEH-PPV, сплошная линия – первоначальное отражение; штриховая линия – отражение после контакта с парами тротила в течение 50 сек; штрих-пунктирная линия – отражение после контакта с парами тротила в течение 250 сек.
Флуоресценция MEH-PPV, осажденного на поры кремниевого образца при выдержке в парах тротила, сплошная линия – первоначальное сигнал; штриховая линия – флуоресценция после контакта с парами тротила в течение 50 сек; штрих-пунктирная линия – флуоресценция после контакта с парами тротила в течение 250 сек.

Новые функции пористого кремния

Ключевые слова:  антитерроризм, периодика, пористый кремний, сенсоры

Опубликовал(а):  Гудилин Евгений Алексеевич

12 марта 2007

Пористый кремний перспективен в качестве датчика различных химических и биологических веществ. Сорбция различных молекул и биополимеров в порах кремния изменяет его показатель преломления и, следовательно, оптические свойства. В литературе сообщалось о различных оптических датчиках на тонких слоях пористого кремния, волноводах, люминесцентных и отражательных микрорезонаторах. Однако большинство этих датчиков реагировали только на присутствие различных газов, не различая их специфику. Кроме того, чтобы изменить оптические свойства пористого кремния, органические газы должны были иметь достаточно высокую концентрацию. Выход – в сочетании пористого кремния с его большой площадью поверхности другими с другими веществами чувствительными к молекулам определенного типа.

В совместной работе американские исследователи из Univ. Rhode Island, Univ. Albany (SUNY) и компании ICx-Nomadics предлагают использовать сопряженный полимер MEH-PPV, адсорбированный в порах кремния, для детектирования взрывчатых веществ, в частности, для обнаружения нитроароматических соединений (например, тротила - TNT).

Детектировать тротил можно как по изменению спектра флуоресценции, так и по сдвигу резонансного пика отражения микрорезонатора, возникающих при контакте адсорбированного на зеркалах микрорезонатора MEH-PPV с парами TNT. Выдержка системы в парах тротила даже при низком давлении также приводит как к сдвигу в спектрах флуоресценции MEH-PPV, так и к сдвигу резонансного пика отражения микрорезонатора. Наблюдаемое смещение в отражении (~ 2-3нм) больше, чем смещение в спектре флуоресценции (~ 1нм). Кроме того пик отражения более узкий, чем описываемый провал в спектре флуоресценции. Возможной причиной этих явлений является неоднородность уширения спектра люминесценции полимера.

Другой интересный эффект - перестройка длины волны Si:Er пористого источника - наблюдали в совместной работе исследователи 3-х аме-риканских университетов (Vanderbilt Univ. Univ., Orchester и Texas Christian Univ.). Люминесценцию эрбия вблизи 1.54мкм исследуют достаточно широко. Поскольку ближняя инфракрасная область соответствует минимуму поглощения кремния, а также полосе пропускания волокон на основе кремния, то пористые кремниевые структуры, легированные эрбием, представляются перспективными для оптических межсоединений на чипе и для других оптоэлектронных применений, в которых требуется объединить электрические и оптические функции на одной платформе. Для введения эрбия в кремний используют несколько технологий – ионная имплантация, твердофазная эпитаксия, молекулярнолучевая эпитаксия, химическое осаждение из паровой фазы, ионно-лучевая эпитаксия.

Микрорезонаторы из пористого кремния формировали также электрохимическим травлением сильнолегированной кремниевой подложки p-типа. Различные слои создавали при изменении плотности тока в течение электрохимического травления. После формирования слоев структуру отжигали в атмосфере кислорода при 850°C в течение 10 мин. Затем поры кремниевого образца заполняли путем инфильтрации нематическим жидким кристаллом (НЖК) E7, легированным эрбием. Ионы эрбия обеспечивали люминесценцию вблизи 1.55мкм, что соответствует резонансной длине волны пропускания микрорезонатора, заполненного нематиком. НЖК позволяет осуществлять перестройку длины волны вследствие изменения показателя преломления жидкокристаллической матрицы, возникающего при изменении температуры системы. Авторы достигли перестройки пиковой длины волны на 7нм, но полагают, что величина области перестройки может быть увеличена до 40нм совершенствованием морфологии кремниевого образца, а также улучшением степени упорядоченности молекул жидкого кристалла в порах.



Appl. Phys. Lett., 90, 031112 (2007)

Перст (М.Смаев)


Источник: Перст




Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Микроструктура искусственного опала
Микроструктура искусственного опала

4 февраля объявили лауреатов V Всероссийской премии «За верность науке»
4 февраля в здании Минобрнауки РФ состоялась торжественное награждение лауреатов V Всероссийской премии «За верность науке». 11 научно-просветительских проектов были отмечены престижной наградой.

Всероссийский съезд учителей и преподавателей химии
5 февраля в Московском университете в Шуваловском корпусе МГУ состоится Всероссийский съезд учителей и преподавателей химии, посвященный Международному году Периодической таблицы химических элементов, начало - 10 часов.

Самые необычные таблицы Менделеева на выставке Международного года Периодической таблицы химических элементов

6-8 февраля в Российской академии наук состоялось торжественное открытие Международного года периодической таблицы химических элементов в России и приуроченная к этому масштабная интерактивная выставка

Почувствовать живое...
Е.А.Гудилин, А.А.Семенова, Н.А.Браже
Неразрушающее исследование живых клеток и клеточных структур является в настоящее время важным направлением научных изысканий, которые во многих зарубежных и российских научных группах направлены на достижение вполне прагматической цели – разработку новых принципов биомедицинской диагностики и эффективных подходов в нарождающейся персональной медицине.

Российская газета: Перевернуть пирамиду. Президент РАН: как повысить наши шансы на Нобеля
Юрий Медведев
Почему Россия по числу Нобелей отстает от ведущих стран мира, уступая, например, даже маленькой Швейцарии? Замалчиваются ли достижения отечественных ученых? Почему без привлечения в науку российского бизнеса мы не сможем успешно конкурировать в борьбе за престижную научную премию? Об этом корреспондент "РГ" беседует с президентом РАН Александром Сергеевым, который побывал в Стокгольме на вручении Нобелевских премий и поделился своими впечатлениями.

Инновационные системы: достижения и проблемы
Олег Фиговский, Валерий Гумаров

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.