Главная » Просмотр файлов » Диссертация

Диссертация (1091554), страница 10

Файл №1091554 Диссертация (Нелинейно-оптическая и люминесцентная диагностика двумерных дихалькогенидов переходных металлов и упорядоченных доменных структур ниобата лития при создании устройств нано- и оптоэлектроники) 10 страницаДиссертация (1091554) страница 102018-01-18СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 10)

Нарис. 18с).При этом необходимо учитывать, что коэффициент отражения волны ВГот слоя оксида с учетом многолучевой интерференции определяется71выражением (14), причем все оптические константы соответствуют значениямна частоте ВГ:(2) 2 i oxr (2)12  r 23 e(2)1  r (2)12 r 23(2)(2), MR23r(17)Амплитуды волн ВГ аналогично записываются в следующем виде:с1  e  i x  t102c2  e i  L(1)  x(1)  r (2),MR e i  t (2)   t (2) r (2),MR e i 223101023(2)L i L i Lc3  e  i x  r (2) r (2),MRt10 e23 e(2)(2)c4  e i  L(1)  x(1) c  r(2)(2)L2(2)(2), MR23r e(2)10 i L( 2 )(2)L c  r(2)  i L c1  r (2), MR23 r 10 e(2)  r (2),MR ei  r (2) e i  r (2),MR e i  t231023(2)  i Lc2 n1  c1  r (2),MR23 r 10 ec2 n1(2)10(2)(2)L  x(2)L(2)1021(2), MR23 i 2 Lr (2)10 e(2)1nn(18)Отсюда следует:F SHG ( x) (2)(2)  i L( 2 )   t (2)10 e  i x  r (2),MR23 r 10 en 0 e i x  r (2),MR23 e(2)t(2)10 i 2 L(1)  x(1)n t (2)10 r (2),MR23 e i 2 L(1)  x(1)  r (2),MR r (2) e i2310(2)L  n(2)  i 2 L1  r (2),MR23 r 10 e(2)(19)Интенсивность второй гармоники определяется как интеграл по всейтолщинеслояквадратапроизведенияполяисточникаE SHG ( x)наинтерференционный множитель F SHG ( x) :L2SHGI MOS  E SHG  x   F SHG ( x) dx(20)072Результаты проведенного численного моделирования для слоев MoS2приведены на рис.

19-21. Использовались следующие параметры и константыматериала:длиныволнизлучениянакачкиивторойгармоники,соответственно, 800 нм и 400 нм; комплексные показатели преломления надлине волны накачки: n1MoS2  4,4  i  0 [141]; n1SiO2  1,453  i  0 [146];n1Si  3,7  i  0,006 [146]; на длине волны ВГ: n2MoS2  3,75  i  3,25 [141];n2SiO2  1,47  i  0[146];n2Si  5,57  i  0,387[146];толщинаоксидаварьировалась от 0 до 500 нм, толщина слоя ДПМ – от 1 до 250 монослоев, чтосоответствует 200 нм [16].Изменениеоптическихконстантприизменениитолщинынеучитывалось, поскольку к настоящему времени данные по тонким слоямдостаточно противоречивы.

Зависимости интенсивности ВГ от толщины слояMoS2 (рис. 19а) имеют контрастные максимумы, характерные для случаямноголучевой интерференции. Положения максимумов слабо зависит оттолщины слоя оксида и расположены в областях 5-10 нм, 80-90 нм и 170-180нм. Зависимости интенсивности ВГ от толщины слоя оксида для слоя MoS 2толщиной в 1 монослой имеют двойные максимумы достаточно близкие поинтенсивности. При увеличении толщины слоя MoS 2 второй из парныхмаксимумов зависимости I SHG (dox ) уменьшается относительно первого.

ВпределахвторогомаксимумазависимостиI SHG (d f )взависимостиинтенсивности ВГ от толщины оксида наблюдается только один максимум.Также была построена двумерная карта распределения интенсивности ВГ взависимости от толщины оксида и толщины слоя MoS2 (рисунок 20).73Зависимости интенсивности ВГ (а) от толщины слоя MoS2при различных значениях толщины слоя оксида; (б) от толщины слояоксида при различных значениях толщины слоя MoS2. Длина волнынакачки 800 нм, ВГ – 400 нм.Моделирование мощности ВГ при варьировании значенийтолщины слоя MoS2 в диапазоне 1-125нм и толщины слоя оксида вдиапазоне 1-800мкм.74В большом количестве работ [147,148] показано, что для визуализациикристаллитов ДПМ наилучшей является толщина слоя оксида порядка 300 нм.Из рис. 19б следует, что такие условия соответствуют минимуму ГВГ, и,следовательно, не являются оптимальными.

Это связано с тем, что длявизуализации кристаллитов в структуре MoS2/SiO2/Si наилучшая видимостьопределяется контрастом на фоне чистой структуры SiO2/Si, то естьотношением Contr SHGSHGI SiO I MoS2 / Si2 / SiO2 / SiSHGSHGI SiO I MoS2 / Si2 / SiO2 / Si, в то время как интенсивность второйгармоники определяется прежде всего полями накачки  и   . На рис.

21 и22 представлены зависимости от толщины слоя оксида контраста,коэффициентов отражения от структур MoS2/SiO2/Si и SiO2/Si, а также полей и  , рассчитанных как  ,L   , ( x)dx для толщины в 1 и 15 слоев0MoS2 .Зависимости R(dox ) в структурах SiO2/Si описываются функциями,близкими к гармоническим (рис. 21а-в). В структурах MoS2/SiO2/Si этизависимости деформируются и смещаются по фазе. Контраст каждогоизображения максимален в точках наибольшего различия коэффициентовотражения от MoS2/SiO2/Si и SiO2/Si.

При увеличении толщины слоя ДПМконтраст изображений возрастает, и его максимум смещается как функциятолщины слоя оксида. Последнее позволяет выбрать такую толщину оксида,при которой контраст максимален для монослоя ДПМ.Поля накачки  (dox ) и  (dox ) , инициирующие возникновениенелинейной поляризации в слое ДПМ, находятся в противофазе сзависимостями R(dox ) , что отражает соотношение T  R  1 , справедливое вотсутствие поглощения. Зависимости полей накачки от толщины оксидаможно представить, как огибающие для зависимости интенсивности ВГ от75толщины оксида. Дополнительная «изрезанность» максимумов возникаетвследствие многолучевой интерференции в слоях оксида и слоя ДПМ волнвторой гармоники. Контраст изображений ВГ, определенный аналогичнолинейному случаю, всегда равен единице, поскольку интенсивность ВГ,генерируемой центросимметричными кремнием и оксидом кремния, можносчитать равной нулю.

Тем не менее, выбор толщины оксида и дляэкспериментов по генерации второй гармоники имеет смысл, так как приоптимальном значении d ox (90 нм для рассматриваемой системы) увеличениеинтенсивности ВГ может составить до нескольких сотен раз. Тем не менее, врамках данной модели, подразумевающей независимость нелинейнойвосприимчивости от толщины слоя, интенсивность ВГ, генерируемоймонослоем, не может оказаться больше интенсивности ВГ, генерируемойслоями толщиной 4-5 монослоев (рис.

19а). Такое допущение, скорее всего,окажется неверным при попадании энергии фотона накачки и/или второйгармоники в область экситонных или межзонных резонансов.76Для двух значений толщины слоя MoS2 (1 монослой слева,15 монослоев справа) - зависимости от толщины слоя оксида (а, в) коэффициента отражения; (б) – контраста; (г, д) – модулей полей накачки и   . Длина волны 800 нм.Для визуализации и измерения характеристик полученных кристаллитовбыл проведен ряд экспериментальных исследований с помощью методикАСМ и нелинейно-оптической микроскопии, описанных в главе 2.На рис.

22а и б представлены, соответственно, АСМ и ГВГ изображениядостаточно толстого кристаллита, на котором обнаружены области от 20 до140 нм. Толщины областей измерялись на основе сечений изображения АСМ.Наосновеполученныхизображенийпостроенаэкспериментальнаязависимость интенсивности ВГ от толщины слоя (рис. 22в).77АСМ (а) и ГВГ (б) изображения кристаллитов MoS2,эксфолиированных на поверхность структуры SiO2/Si; (в) зависимостьинтенсивности ВГ от толщины слоя MoS2 при толщине слоя оксидакремния 19 нм.Зависимость I 2 (d f ) (рис. 22в) для толстого кристаллита, показанногона рис. 22 а-б, имеет два максимума при толщинах d f  20нм и d f  112нм .Между этими значениями толщины интенсивность ВГ спадает практически до78нуля. При толщинах, больших 112 нм также наблюдается уменьшениеинтенсивности ВГ.

Для тонких кристаллитов максимум интенсивности ВГнаблюдаетсяd f  8нмприиd f  20нм ,применьшихтолщинахинтенсивность ВГ падает практически на порядок. Кроме того, очевиденбольшой разброс значений интенсивности ВГ при малых толщинах. Такойразброс может быть связан с подробно описанным в следующем разделедиссертации наличием политипизма дисульфида молибдена. Еще однойпричиной может быть зависимость оптических констант от толщины. Насегодняшний день имеется только одна работа [141], где аккуратносравниваются оптические константы монослоя и объемного материала. Дляучета толщинной зависимости оптических констант необходимо провести ихизмерения для образцов с последовательно увеличивающимся количествомслоев, что представляет собой нетривиальную задачу в силу небольшихразмеров кристаллитов фиксированной толщины.Темнеменее,очевиднодостаточноехорошеесовпадениеэкспериментальной и расчетной зависимостей интенсивности ВГ от толщиныслоя в кристаллитах.3.4.

Характеристики

Список файлов диссертации

Свежие статьи
Популярно сейчас
Зачем заказывать выполнение своего задания, если оно уже было выполнено много много раз? Его можно просто купить или даже скачать бесплатно на СтудИзбе. Найдите нужный учебный материал у нас!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6384
Авторов
на СтудИзбе
308
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее