Extracción de emisión espontánea y aumento de Purcell de cristales fotónicos 2-D de película delgada

La estructura de banda electromagnética puede producir un aumento o una supresión de la emisión espontánea de películas delgadas de cristal fotónico bidimensional (2-D). Creemos que dichos efectos podrían ser importantes para los diodos emisores de luz. Nuestros experimentos se basaron en cristales fotónicos 2-D de InGaAs-InP a temperatura ambiente, pero los conceptos también se aplicarían igualmente a películas delgadas de InGaN, por ejemplo. Mostramos que la magnitud del factor de aumento de Purcell, F/sub p//spl sim/2, para modos de banda espacialmente extendidos, es similar a la de un modo diminuto en una nanocavidad tridimensional (3-D). Sin embargo, el aumento de extracción de luz que surge del plegado de zonas o la dispersión de Bragg de las bandas fotónicas es probablemente el efecto más importante, y una eficiencia cuántica externa >50% es posible. La fotoluminiscencia resuelta en ángulo desde el interior del cristal fotónico brinda una lectura espectral directa de la dispersión de la banda fotónica 2-D interna. Se analizan los compromisos para emplear diversas estructuras de cristal fotónico en diodos emisores de luz de alta eficiencia.