💡 Исследователи из СПбГУ описали механизм охлаждения полупроводников с помощью антистоксовой фотолюминесценции — процесса, при котором материал расходует собственную тепловую энергию на излучение света. Полученные результаты могут стать основой для создания компактных систем охлаждения процессоров, фотонных чипов и других электронных устройств без использования вентиляторов и радиаторов. Работа поддержана Российским научным фондом. Перегрев остается одной из главных проблем современной электроники и фотоники. Традиционные системы охлаждения увеличивают размеры устройств, потребляют дополнительную энергию и создают вибрации, поэтому ученые ищут способы отводить тепло непосредственно с помощью свойств самого материала. Авторы исследовали полупроводниковую наноструктуру на основе арсенида галлия и показали, как в ней происходит антистоксова фотолюминесценция — процесс, при котором энергия испускаемого света становится выше энергии возбуждающего излучения за счет поглощения тепла кристаллической решетки. ✔️ Эксперименты показали, что при переходе между различными экситонными состояниями материал использует энергию тепловых колебаний атомов для излучения более энергичных фотонов. Благодаря этому часть тепла покидает полупроводник вместе со светом. ✔️ Полученные результаты раскрывают физический механизм оптического охлаждения полупроводников и могут использоваться при разработке компактных лазеров, фотонных чипов, квантовых сенсоров и других устройств, где критически важно эффективно отводить тепло без громоздких систем охлаждения. «Нанометровое ограничение движения электронов и дырок изменяет их энергетические состояния и позволяет сформировать хорошо различимые экситонные резонансы. Экситон — это связанное состояние электрона и дырки, которое играет ключевую роль во взаимодействии материала со светом. В нашей структуре особенно важны два типа экситонов — с тяжелой и легкой дыркой. Из-за различий в свойствах этих дырок соответствующие экситонные состояния имеют разные энергии», — поясняет участник проекта, поддержанного грантом РНФ, Роман Назаров, инженер-исследователь кафедры фотоники физического факультета СПбГУ 📌 Результаты опубликованы в журнале Physical Review B 📌 Подробнее — в материале Коммерсанта 😊 РНФ | Телеграм | ВКонтакте | MAX #новостинауки_РНФ #физика