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Maximizing Photoluminescence Extraction in Silicon Photonic Crystal Slabs
Mahdavi, Ali ;  Sarau, George ;  Xavier, Jolly ;  Paraïso, Taofiq K. ;  Christiansen, Silke ;  Vollmer, Frank

HaupttitelMaximizing Photoluminescence Extraction in Silicon Photonic Crystal Slabs
AutorMahdavi, Ali
AutorSarau, George
AutorXavier, Jolly
AutorParaïso, Taofiq K.
AutorChristiansen, Silke
AutorVollmer, Frank
Seitenzahl6 Seiten
Freie SchlagwörterNanophotonics and plasmonics; Photonic crystals
DDC530 Physik
Auch erschienen inScientific Reports. - 6 (2016), Artikel Nr. 25135
ZusammenfassungPhotonic crystal modes can be tailored for increasing light matter interactions and light extraction efficiencies. These PhC properties have been explored for improving the device performance of LEDs, solar cells and precision biosensors. Tuning the extended band structure of 2D PhC provides a means for increasing light extraction throughout a planar device. This requires careful design and fabrication of PhC with a desirable mode structure overlapping with the spectral region of emission. We show a method for predicting and maximizing light extraction from 2D photonic crystal slabs, exemplified by maximizing silicon photoluminescence (PL). Systematically varying the lattice constant and filling factor, we predict the increases in PL intensity from band structure calculations and confirm predictions in micro-PL experiments. With the near optimal design parameters of PhC, we demonstrate more than 500-fold increase in PL intensity, measured near band edge of silicon at room temperature, an enhancement by an order of magnitude more than what has been reported.
Dokumente
PDF-Datei von FUDOCS_document_000000026485
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Fachbereich/EinrichtungFB Physik
Arbeitsbereich/InstitutInstitut für Experimentalphysik
Erscheinungsjahr2016
Dokumententyp/-SammlungenWissenschaftlicher Artikel
SpracheEnglisch
RechteCreative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Anmerkungen des AutorsDer Artikel wurde in einer reinen Open-Access-Zeitschrift publiziert.
Erstellt am01.03.2017 - 00:00:00
Letzte Änderung01.03.2017 - 00:00:00
 
Statische URLhttp://edocs.fu-berlin.de/docs/receive/FUDOCS_document_000000026485
SEPID55421
ISSN2045-2322
DOI10.1038/srep25135
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