Моделювання фотонних кристалів мікрохвильового діапазону з використанням матриць інтерференції
| Автори | В.І. Білозерцева1, Н.Л. Дьяконенко1, О.П Овчаренко2 |
| Афіліація |
1 Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», вул. Кирпичова, 2, 61002 Харків, Україна 2 Харківський національний університет ім. В.Н. Каразіна, майдан Свободи, 4, 61000 Харків, Україна |
| Е-mail | |
| Випуск | Том 11, Рік 2019, Номер 5 |
| Дати | Одержано 07 червня 2019; у відредагованій формі 25 жовтня 2019; опубліковано online 25 жовтня 2019 |
| Цитування | В.І. Білозерцева, Н.Л. Дьяконенко, О.П Овчаренко, Ж. нано- електрон. фіз. 11 № 5, 05035 (2019) |
| DOI | https://doi.org/10.21272/jnep.11(5).05035 |
| PACS Number(s) | 73.21.Ac, 41.20.Jb, 07.57.Pt |
| Ключові слова | Фотонні кристали (2) , Інтерференція світла, Багатошарова система (2) , Матричний метод. |
| Анотація |
Можливість управління властивостями фотонних кристалів шляхом зміни параметрів шарів дозволяє створювати унікальні оптоелектронні пристрої. Властивості таких середовищ зумовлені утворенням дозволених та заборонених ділянок для електромагнітного випромінювання. Поведінка заборонених та дозволених зон (зони з високим відбиттям та високою прохідністю) добре описана теорією багатошарових покриттів. Фотонні кристали можна моделювати за допомогою багатошарових інтерференційних структур. Інтерференційні системи, що складаються із змінних плівок необхідної оптичної товщини з високими та низькими показниками заломлення, дозволяють зменшити відбиття світла у вузькій чи широкій спектральній області, збільшити відбиття падаючого світла на різних ділянках спектральної ширини, відокремити вузьку спектральну область монохроматичного світла. Теоретичні дослідження можна проводити, використовуючи як матричні методи, так і аналітичні формули, які розроблені для багатошарових структур. Моделювання гетерогенного шару здійснюється шляхом заміни плавного розподілу показника заломлення на ступінчастий профіль. Кожен шар описується за допомогою матриць інтерференції. Розроблені розрахункові програми з використанням матричного методу дозволяють отримати задані оптичні характеристики (відбиття, пропускання) для будь-яких багатошарових покриттів. Ми моделювали інтерференційне дзеркало з четверть хвильовими оптичними товщинами шарів, що чергуються, та нормальним падінням світла. Наведені графіки демонструють неабиякий збіг результатів оптичних характеристик багатошарових покриттів, отриманих за допомогою матричного методу з експериментальним та числовим FDTD (Finite-Difference Time-Domain) методом. Багатошарова система з дефектним шаром має пік пропускання у забороненій зоні, тобто це звичайний інтерференційний фільтр. Таким чином фотонні кристали можна моделювати за допомогою багатошарових інтерференційних структур та обчислювати за допомогою матричних методів. |
|
Перелік цитувань |
Інші статті цього номера
1) Перенесення тепла в одновимірному димерному ланцюгу [05001-1-05001-5]2) Вплив обробки у водневій плазмі тліючого розряду на шари оксиду цинку, виготовлені імпульсним електрохімічним осадженням і методом SILAR [05002-1-05002-7]
3) Фундаментальне дослідження властивостей квазімонокристалічного кремнію після хімічної обробки: порівняння з монокристалічним та багатокристалічним кремнієм [05003-1-05003-5]
4) Структурні та п'єзоелектричні властивості BSb під високим тиском: дослідження DFT [05004-1-05004-4]
5) Аналітична оцінка струму рекомбінації різкого асиметричного p-n переходу [05005-1-05005-8]
6) Зростання тонкої плівки паладію, нанесеної на струмові електроди з нержавіючої сталі вологим хімічним методом для суперконденсатора з активного вуглецю, та її електрохімічні властивості [05006-1-05006-5]
7) Вплив морфології поруватого шару GaAs на параметри контакту Шотткі паладій / поруватий GaAs [05007-1-05007-5]
8) Оцінка та вилучення електричних параметрів різних фотоелектричних моделей за допомогою ітераційних методів [05008-1-05008-7]
9) Вплив збільшення концентрацій при отриманні тонкої плівки Cu2ZnSnS4 [05009-1-05009-5]
10) Високовакуумний насос орбітронного типу: електрофізичні принципи роботи та особливості конструкції [05010-1-05010-7]
11) Структурні, оптичні, морфологічні та теплові властивості наночастинок CuO, підготовлених методом золь-гелю [05011-1-05011-4]
12) Ефективність поки що найкращого алгоритму ABC порівняно з аналітичними методами для вилучення параметрів діода Шоткі [05012-1-05012-5]
13) Фізичні уявлення впливу внутрішнього магнітного поля на процеси в трибоконтакті текстурованих лункових поверхонь [05013-1-05013-5]
14) Щільність поверхневих станів в 3D топологічних ізоляторах у присутності магнітного поля з урахуванням гексагональних спотворень решітки [05014-1-05014-6]
15) Функціоналізовані вуглецеві нанотрубки на поруватому кремнії для сенсорних застосувань [05015-1-05015-4]
16) Електричні властивості нанокристалів поруватого кремнію в діелектричній матриці [05016-1-05016-5]
17) Синтез та характеристики тонких плівок ZnS, легованих Cu, осаджених методом центрифугування [05017-1-05017-6]
18) Моделювання сферичних металевих нанокластерів, що містять моновакансію [05018-1-05018-8]
19) Вплив дефектів на якість контактних систем для фотоелектричних перетворювачів [05019-1-05019-5]
20) Структура, електричні та корозійні властивості квазікристалічних тонких плівок Al–Cu–Fe–Sc [05020-1-05020-5]
21) Вимушена прецесія феромагнітної наночастинки зі скінченною анізотропією, зваженої в рідині: нелінійні аспекти [05021-1-05021-5]
22) Формування хвилі просторового заряду з широким частотним спектром в пролітній секції двопотокового супергетеродинного ЛВЕ клістронного типу з гвинтовим електронним пучком [05022-1-05022-8]
23) Параметр Грюнайзена та явна частина узагальнюючої міри ангармонізму твердих розчинів системи Fe-Ni [05023-1-05023-4]
24) DFT-моделювання протонування молекул аміаку на поверхні кремнію р-типу [05024-1-05024-4]
25) Оптичні та електричні властивості пористого кремнію n-типу, отриманого методом електрохімічного травлення та дослідження впливу на нього γ-випромінювання [05025-1-05025-6]
26) Покращені оптичні та діелектричні властивості нанокомпозитів PANI/rGO для застосування в суперконденсаторах [05026-1-05026-5]
27) Вплив відхилення від стехіометрії на термоелектричні властивості полікристалів і тонких плівок Bi2Te3 в температурному інтервалі 77-300 K [05027-1-05027-6]
28) Формування та моделювання нанорозмірних рівнів самоорганізованих структур в некристалічних тонких плівках систем Ge-As-Te(S, Se) [05028-1-05028-8]
29) Фізика і технологія гетеросистем на основі плівок германію і германію з галієм [05029-1-05029-4]
30) Ефективні маси носіїв у виродженій зоні провідності:взаємодія особливостей густини електронних станів та намагніченості [05030-1-05030-6]
31) Вплив умов технології на формування центрів світіння у квантових точках CdS [05031-1-05031-4]
32) Електронні та магнітні властивості перовскітів RMO3 (M = Co, Fe): дослідження з перших принципів [05032-1-05032-5]
33) Використання адсорбованих органічних молекул як легуючих домішок для створення вбудованих латеральних p-n переходів у листі чорного фосфорену [05033-1-05033-5]
34) Модифікація поверхні нанокристалів ZnО:Mn, синтезованих кріохімічним методом [05034-1-05034-5]
35) Актуальні проблеми комп’ютерної параметричної ідентифікації ЯМР та ЯКР спектрів: огляд [05036-1-05036-10]
36) Триботехнічні властивості багатошарових покриттів (TiZr)N/(TiSi) N з нанометровою товщиною [05037-1-05037-4]
37) Електрохімічне дослідження нанокомпозитів оксид графену/оксид ітрію, легованих азотом [05038-1-05038-4]
38) Вплив концентрації графенових нанопластинок на теплопровідність силіконової термопасти [05039-1-05039-4]
39) Вплив розміру зерна на деформацію в наноплівці оксиду міді для застосувань у газовій сенсориці [05040-1-05040-4]
40) Вплив заміщення іонів нікелю на структуру і електричні властивості нанорозмірного літій-залізного фериту, отриманого методом золь-гель автогоріння [05041-1-05041-7]
41) Вплив концентрації rGO на теплову стійкість нанокомпозитів PANI/rGO [05042-1-05042-3]
42) Оптичні властивості квантових точок ZnSe в вуглецевих матрицях [05043-1-05043-3]
