Хімія, фізика та технологія поверхні, 2015, 6 (4), 466-473.

Квазінаправлені та фотонні моди в двовимірних структурах макропористого кремнію з нанопокриттями SiO2



DOI: https://doi.org/10.15407/hftp06.04.466

L. Karachevtseva, O. Lytvynenko, K. Parshyn, O. Sapelnikova, Wang Bo

Анотація


Досліджені осциляції ІЧ-поглинання світла у двовимірних структурах макропористого кремнію з нанопокриттями SiOзавтовшки 70–800 нм. Проаналізовано електрооптичний ефект Ваньє-Штарка в сильному електричному полі на межі Si–SiO2 і додаткове електричне поле квазінаправлених оптичних мод. Розглянуто також фотонні моди та заборонені зони як особливості в спектрах поглинання двовимірних структур макропористого кремнію з товстим нанопокриттям SiO2.

Ключові слова


макропористий кремній; нанопокриття SiO2; квазінаправлені та фотонні моди

Повний текст:

PDF (English)

Посилання


1. Birner A., Wehrspohn R.B., Gösele U.M., Busch K. Silicon-Based photonic crystals. Adv. Mater. 2001. 13: 377.

2. https://doi.org/10.1002/1521-4095(200103)13:6<377::AID-ADMA377>3.0.CO;2-X

3. Karachevtseva L.A. Two-dimensional photonic crystals as perspective materials of modern nanoelectronics. SPQEO. 2004. 7: 430.

4. Glushko A., Karachevtseva L. Photonic band structure of oxidized macroporous silicon. Opto-Electron. Rev. 2006. 14: 201.https://doi.org/10.2478/s11772-006-0026-9

5. Glushko A., Karachevtseva L. PBG properties of three-component 2D photonic crystals. Photonics and Nanostructures. 2006. 4: 141.https://doi.org/10.1016/j.photonics.2006.02.003

6. Karachevtseva L.A., Karas' N.I., Onischenko V.F., Sizov F.F. Surface polaritons in 2D macroporous silicon structures. Int. J. Nanotechnol. 2006. 3: 270.https://doi.org/10.1504/IJNT.2006.008722

7. Karachevtseva L.A., Ivanov V.I., Lytvynenko O.O., Parshin K.A., Stronska O.J. The impurity Franz-Keldysh effect in 2D photonic macroporous silicon structures. Appl. Surf. Sci. 2008. 255: 3328.https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2008.09.038

8. Karachevtseva L., Kuchmii S., Lytvynenko O., Sizov F., Stronska O., Stroyuk A. Oscillations of light absorption in 2D macroporous silicon structures with surface nanocoatings. Appl. Surf. Sci. 2011. 257: 3331.https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2010.11.016

9. Berezhkovskii A.M., Ovchinnikov A.A. Real width of electron levels in crystal in a constant electric field. Sov. Phys. Solid St. 1976. 18: 1908 [in Russian].

10. Berezhkovskii A.M., Ovchinnikov A.A. Influence of impurities on the Wannier-Stark ladder in Semiconductor in a strong electric field. Phys. Stat. Sol. B. 1982. 110: 455.https://doi.org/10.1002/pssb.2221100210

11. Galli M., Agio M., Andreani L.C., Belotti M., Guizzetti G., Marabelli F., Patrini M., Bettotti P., Dal Negro L., Gaburro Z., Pavesi L., Lui A., Bellutti P. Spectroscopy of photonic bands in macroporous silicon photonic crystals. Phys. Rev. B. 2002. 65: 113111.https://doi.org/10.1103/PhysRevB.65.113111

12. Ivanov V.I., Karachevtseva L.A., Karas N.I., Lytvynenko O.A., Parshin K.A., Sachenko A.V. Photoconductivity in macroporous silicon with regular structure of macropores. SPQEO. 2007. 10: 72.

13. Holiney R.Yu., Matveeva L.A., Venger E.F., Karachevtseva L.A., Lytvynenko O.A. Electroreflectance study of macroporous silicon surface. Appl. Surf. Sci. 2001. 172: 214.https://doi.org/10.1016/S0169-4332(00)00861-8

14. Snyder A.W., Love J.D. Optical Waveguide Theory. (London–New York: Chapman and Hall, 1983).

15. Harrick N.J. Optical spectrum of the semiconductor surface states from frustrated total internal reflections. Phys. Rev. 1962. 125: 1165.https://doi.org/10.1103/PhysRev.125.1165

16. Astratov V.N., Culshaw I.S., Stevenson R.M., Whittaker D.M., Skolnick M.S., Krauss T.F., De La Rue R.M. Resonant coupling of near-infrared radiation to photonic band structure waveguides. J. Lightwave Technol. 1999. 17: 2050.https://doi.org/10.1109/50.802994

17. Joannopoulos J.D., Meade R.D., Winn J.N. Photonic Crystals: Molding the Flow of Light. (Princeton, NJ: Princeton University Press, 1995).

18. Yu P., Cardona M. Fundamentals of Semiconductors: Physics and Materials Properties. (Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag, 1999).https://doi.org/10.1007/978-3-662-03848-2

19. Sakoda K. Numerical analysis of the interference patterns in the optical transmission spectra of a square photonic lattice. J. Opt. Soc. Am. B. 1997. 14: 1961.https://doi.org/10.1364/JOSAB.14.001961




DOI: https://doi.org/10.15407/hftp06.04.466

Copyright (©) 2015 L. Karachevtseva, O. Lytvynenko, K. Parshyn, O. Sapelnikova, Wang Bo