Численное исследование эффективности экстракции света из нитевидных нанокристаллов фосфида галлия, интегрированных с золотой наночастицей

С целью развития технологии изготовления нитевидных нанокристаллов GaP (ННК GaP), интегрированных с Au-наночастицами, перспективных для создания микросветодиодов красного диапазона, проанализирована эффективность экстракции света из ННК GaP как с золотой наночастицей, так и без нее. Кроме того, была исследована связь указанной эффективности с расположением активной области в светодиодной гетероструктуре «ядро-оболочка». При этом применялось полноволновое оптическое численное моделирование распространения света с помощью пакета «COMSOL Multiphysics» в модуле «Wave Optics». Исследованная система состояла из кремниевой подложки в воздушной среде и прикрепленного к ней ННК с Au-наночастицей. В качестве источника излучения была использована имитация оптического точечного диполя. Показано, что наличие Au-наночастицы приводит к существенному (примерно на 12%) повышению эффективности экстракции света вследствие локализованного плазмонного резонанса и усиления ближнего электрического поля в области контакта частицы с нанокристаллом.