Year-end Sale % OFF 
Abstract
We show that the optical characteristics of an imperfect photonic crystal can vary significantly due to the transformation of the pho- ton mode spectrum caused by the presence of impurity layers. The photonic mode spectrum has been studied using the model of imperfect superlattice of a one−dimensional crystal with two elements (layers) in the unit cell: the first layer is silicon, and the second one is the liquid crystal. Peculiarities of the dependence of the lowest band gap on the concentration of randomly embedded admixture layers (including plasma layers) in that system have been studied. The theory developed on the basis of virtual crystal approximation allows carrying out numerical calculations of the concentration dependence of the corresponding optical characteristics. This latter advantage significantly expands the possibilities for simulation of similar composite materials with predetermined properties.
Highlights
Ключевые слова: фотонный кристалл, кремний, жидкий кристалл, плазма, дефектный слой, ширина запрещенной зоны, приближение виртуального кристалла
Интерес к изучению подобных объектов обусловлен, с одной стороны, потребностью электроники в различных слоистых структурах с заданными свойствами, а с другой — достижениями технологии, позволяющими создавать тонкие пленки и периодические структуры с контролируемыми характеристиками
Используемый для расчета спектра поляритонных возбуждений, весьма схож с теми, которые используют в аналогичных расчетах других квазичастичных состояний
Summary
Что оптические характеристики несовершенного фотонного кристалла могут значительно меняться за счет трансформации спектра фотонных мод, вызванной присутствием примесных слоев. Изучение зависимости поляритонного спектра от концентрации соответствующих дефектов, позволяющее лучше понять, как оптические свойства таких систем зависят от концентрации примесных слоев, расширяет возможности моделирования свойств неидеальных сверхрешеток, новых слоистых материалов с заданными характеристиками. Цель работы — изучение спектра фотонных мод в модели неидеальной сверхрешетки — «одномерного кристалла» с двумя элементами (слоями) в элементарной ячейке: первый слой — кремний, а второй — жидкий кристалл; а также исследование особенностей зависимости ширины нижайшей запрещенной зоны от концентрации хаотически внедренных примесных слоев в такой системе. Если разупорядочение в неидеальной сверхрешетке связано с вариацией толщины слоев (а не состава), то используют следующую процедуру конфигурационного усреднения: anα → aα{Cαν(α)}; d → d{Cαν(α)} (здесь Cαν(α) — концентрация слоев с толщиной ν(α)−го сорта в α−й подрешетке), причем ε∧nα ≡ ε∧α, μ∧nα ≡ μ∧α. Два корня ω± этого уравнения определяют границы спектральной зоны: при частотах ω−(K) < ω < ω+(K) (запрещенная зона) корни — комплексные, электромагнитные волны — затухающие (брэгговское отражение), а частоты ω < ω−, ω > ω+ соответствуют распространяющимся волнам
Sign-in/Register to view highlights & summary Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a callMore From: Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Materialy Elektronnoi Tekhniki = Materials of Electronics Engineering
Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.
