Исследование нелинейно-оптических процессов в неоднородных средах на основе пористых полупроводников

дипломная работа

5.1.1 Спектры отражения

Одномерные фотонно-кристаллические структуры на основе ПК были получены путем периодического чередования плотностей тока при электрохимическом травлении кристаллического кремния. Основной способ характеризации полученных многослойных структур - это измерение их спектра отражения или пропускания [1,11]. Форма такого спектра может быть рассчитана с использованием, например, матричного метода. В таких системах положение фотонной запрещенной зоны определяется толщинами и эффективными показателями преломления слоев ПК (т.е., в конечном счёте, их пористостью) (рисунок 11) [1].

Рисунок 11-Спектры отражения многослойной структуры на основе ПК с различными периодами

В многослойной системе, образованной чередующимися слоями с эффективными показателями преломления n1, n2 и толщинами d1,d2 соответственно условие возникновения ФЗЗ первого порядка с центром на длине волны лбудет иметь вид:

n1d1 + n2d2 =л/2, (5.1)

Отметим, что величина коэффициента отражения, а также крутизна границ получающейся ФЗЗ определяется числом периодов в многослойной структуре (рисунок 12).

Рисунок 12 - Спектры отражения многослойной структуры на основе ПК для различного количества периодов

Нарушение периодичности структуры является аналогом дефекта в твердом теле и ведет к возникновению узких полос пропускания в спектрах (рисунок 13).

Рисунок 13-Спектры отражения многослойной структуры на основе ПК для различного количества периодов

Используя двулучепреломляющие слои ПК, мы можем сформировать одномерный фотонный кристалл, у которого положения фотонных запрещенных зон зависит от поляризации (рисунок 14) [11]. Подобные многослойные структуры могут быть полезны для создания дихроичных зеркал и фильтров.

Рисунок 14 - Спектры отражения многослойной структуры на основе анизотропного пористого кремния [1]

Делись добром ;)