В МИФИ разработали технологию, позволяющую усилить взаимодействие света с веществом.

Оптические микрорезонаторы на основе пористого кремния (pSiMC) дешевы в изготовлении, а возможность контролирования их параметров при электрохимическом травлении «под заказ» делает их подходящими для использования в оптоэлектронных и сенсорных устройствах. Однако, изготовление pSiMC остается сложной задачей из-за большого количества переменных, а их добротность (способность удерживать свет внутри резонатора) редко превышает 100.

В Центре Нано-Фотон разработана технология контролируемого изготовления pSiMC, сочетающая теоретическое моделирование и экспериментальную валидацию параметров микрорезонаторов для усиления взаимодействия света и вещества. Этот подход привел к изготовлению pSiMC с двукратно увеличенными добротностями, а теоретическое моделирование предсказывает возможность еще большего увеличения этого параметра. Кроме того, встраивание флуорофоров в оптимизированные pSiMC приводит к почти 6-кратному сужению их спектров флуоресценции и усилению флуоресцентного сигнала, связанному с усилением взаимодействия света и вещества.

Предложенная технология обеспечивает точное моделирование микрорезонаторов с параметрами, необходимыми для разработки источников единичных фотонов и тех областей сенсорики, где требуются повышенные спектральное разрешение и эффективность люминесценции.

Выполненная работа опубликована в высокорейтинговом журнале Nanomaterials (https:// doi.org/10.3390/nano15231808). Исследование выполнено при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ (соглашение/грант № 075-15- 2025-609), руководитель проекта - профессор Н.И. Каргин