Фотонные
кристаллы известны уже достаточно давно, однако простых и
высокоэффективных методов их синтеза до недавнего времени предложено не было.
Одним из наиболее популярных методов создания фотонных кристаллов является самосборка
на поверхности подложки плотноупакованных слоёв микросфер, что в ряде случаев
неизбежно приводит к формированию дефектов.
В
недавно опубликованной японскими учёными статье был предложен простой метод
синтеза трёхмерных фотонных кристаллов, который заключается в реактивном ионном
травлении (RIE) кремниевой подложки в двух взаимно перпендикулярных направлениях (рис.1).
Аналогичный процесс травления используется при производстве CMOS схем и MEMS. В процессе
травления пучок ионов должен быть направлен по нормали к поверхности, что
создаёт ряд экспериментальных трудностей, однако учёные использовали
специальную металлическую маску, чтобы направить поток ионов под углом к
поверхности (рис.2). Высокое качество полученных фотонных кристаллов подтверждается
данными сканирующей электронной микроскопии, а также спектрометрических методов
исследования (рис.3). Далее были проведены эксперименты по контролю спонтанного
излучения с помощью синтезированных фотонных кристаллов (рис.4).
Авторы
надеются, что данная технология станет наиболее популярной для получения
трёхмерных фотонных кристаллов в самом ближайшем будущем, в связи со всё возрастающей
потребностью в данного рода материалах.
