Opis projektu
Badania nad powstawaniem trionów i ich właściwościami w materiałach dwuwymiarowych
Koherentne źródła światła odgrywają istotną rolę w niezliczonych technologiach codziennego użytku. Rosnące zapotrzebowanie na zmniejszenie zużycia energii skłania twórców technologii laserowej ku projektowaniu zminiaturyzowanych koherentnych źródeł światła o minimalnym poborze mocy. W związku z tym pełna kontrola nad gęstością trionów (tj. lokalnych wzbudzeń składających się z trzech naładowanych cząstek) w półprzewodnikach dwuwymiarowych mogłaby umożliwić wzmocnienie optyczne i laserowanie przy niespotykanych dotąd poziomach wzbudzenia. Celem finansowanego w ramach działania „Maria Skłodowska-Curie” projektu INTRINSIC jest głębsze zrozumienie opartego na fotowzbudzeniach powstawania trionów, ich koncentracji i stabilności w funkcjonalizowanych półprzewodnikach dwuwymiarowych poprzez kontrolowanie domieszkowania nośników, gęstości defektów i pól odkształceń na poziomie nanoskali.
Cel
The ability to manipulate excitonic complexes in 2D-materials is of fundamental importance for the development of excitonic based optoelectronic devices operating in low-carrier density, low-power regimes. Correlating locally variable quantities with emission properties of excitonic complexes on sub-diffraction length scale could enable on-demand control of the mutual conversion between excitons and trions. In particular, control over trion density upon photoexcitation in a functionalized 2D-material disclose the possibility to achieve trionic optical gain, that is, a condition of optical gain sustained by the difference between trion and pre-doped electron density. As a peculiarity, trionic optical gain does not require global population inversion common to optical gain mechanisms of conventional semiconductors. Therefore, trion density control could enable optical amplification and lasing at unprecedented low levels of excitation. To this end, we aim to understand the photoexcitation dependent trion formation process, their abundance and stability upon variation of local quantities such as carrier doping, defects density and strain fields in 2D-materials. To pursue this goal we will implement a structural /spectroscopic correlated approach based on hyperspectral nano-imaging and far-field cryo-microscopy of 2D monolayers transferred on a plasmonic nanopillars array with controlled levels of charge doping and strain. Demonstration of trionic optical gain in such conditions will provide the necessary requirement for achieving trionic lasing. Laser feedback will be then realized by engineering the surface lattice resonance of a plasmonic nanopillar cavity to match the trionic peak gain wavelength.
Dziedzina nauki
Słowa kluczowe
Program(-y)
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Zaproszenie do składania wniosków
Zobacz inne projekty w ramach tego zaproszeniaSystem finansowania
HORIZON-TMA-MSCA-PF-GF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - Global FellowshipsKoordynator
16163 Genova
Włochy