Диссертация (1097499)
Текст из файла
ÌÎÑÊÎÂÑÊÈÉ ÃÎÑÓÄÀÐÑÒÂÅÍÍÛÉ ÓÍÈÂÅÐÑÈÒÅÒèìåíè Ì.Â. ËÎÌÎÍÎÑÎÂÀÔÈÇÈ×ÅÑÊÈÉ ÔÀÊÓËÜÒÅÒÍà ïðàâàõ ðóêîïèñèÃîëîâàíü Ëåîíèä Àíàòîëüåâè÷ÂËÈßÍÈÅ ÑÒÐÓÊÒÓÐÍÛÕ ÕÀÐÀÊÒÅÐÈÑÒÈÊÏÎÐÈÑÒÛÕ ÏÎËÓÏÐÎÂÎÄÍÈÊÎÂÈ ÄÈÝËÅÊÒÐÈÊÎÂÍÀ ÈÕ ÎÏÒÈ×ÅÑÊÈÅ ÑÂÎÉÑÒÂÀÑïåöèàëüíîñòü: 01.04.21 ëàçåðíàÿ ôèçèêàÄèññåðòàöèÿ íà ñîèñêàíèå ó÷åíîé ñòåïåíèäîêòîðà ôèçèêîìàòåìàòè÷åñêèõ íàóêÌîñêâà 2008ÎãëàâëåíèåÂÂÅÄÅÍÈÅ . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81. ÌÅÒÎÄÛÔÎÐÌÈÐÎÂÀÍÈßÏÎÐÈÑÒÛÕÏÎËÓÏÐÎÂÎÄÍÈÊÎÂ È ÄÈÝËÅÊÒÐÈÊΠÈÔÎÒÎÍÍÛÕ ÑÐÅÄ ÍÀ ÈÕ ÎÑÍÎÂÅ211.1. Ýëåêòðîõèìè÷åñêîå òðàâëåíèå . . . . . . . . . . . .
. . .231.1.1. Ïîðèñòûé êðåìíèé . . . . . . . . . . . . . . . . . .251.1.2. Îêèñëåííûé ïîðèñòûé êðåìíèé. . . . . . . . . .34. . . . . . . . . . . . .361.1.4. Ïîðèñòûé îêñèä àëþìèíèÿ . . . . . . . . . . . . .411.1.3. Ïîðèñòûé ôîñôèä ãàëëèÿ1.2. Ôîòîííî-êðèñòàëëè÷åñêèå ñòðóêòóðû íà îñíîâå ïîðèñòûõïîëóïðîâîäíèêîâ . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . .431.3. Ùåëåâûå êðåìíèåâûå ñòðóêòóðû . . . . . . . . . . . . . .451.4. Âûâîäû . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .472. ËÈÍÅÉÍÛÅÎÏÒÈ×ÅÑÊÈÅÑÂÎÉÑÒÂÀÏÎÐÈÑÒÛÕÏÎËÓÏÐÎÂÎÄÍÈÊÎÂÈÄÈÝËÅÊÒÐÈÊÎÂ492.1. Ìîäåëè ýôôåêòèâíîé ñðåäû2.1.1. Ëàìèíàðíàÿ ñòðóêòóðà. . . . . . . . . . . . . .
. .49. . . . . . . . . . . . . . .512.1.2. Ìîäåëü Ìàêñâåëëà-Ãàðíåòòà. . . . . . . . . . . .532.1.3. Ìîäåëü Áðóããåìàíà . . . . . . . . . . . . . . . . .542.1.4. Îáîáùåíèå ìîäåëåé ýôôåêòèâíîé ñðåäû íà ñëó÷àéàíèçîòðîïèè . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2562.1.5. Âëèÿíèå ðàçìåðîâ êîìïîíåíòîâ ïîðèñòîé ñðåäû íà å¼îïòè÷åñêèå ñâîéñòâà . . . . . .
. . . . . . . . . . .592.1.5.1. Ñôåðè÷åñêèå ÷àñòèöû . . . . . . . . . . .592.1.5.2. ×àñòèöû â ôîðìå ýëëèïñîèäà . . . . . . .622.2. Äâóëó÷åïðåëîìëåíèåâíàíîñòðóêòóðèðîâàííûõïîëóïðîâîäíèêàõ è äèýëåêòðèêàõ . . . . . . . . . . . . . .642.2.1. Ìåòîäèêà èçìåðåíèé .
. . . . . . . . . . . . . . . .642.2.2. Ïîðèñòûé êðåìíèé . . . . . . . . . . . . . . . . . .682.2.2.1. Äâóëó÷åïðåëîìëåíèå ïîðèñòîãî êðåìíèÿ2.2.2.2. Äèñïåðñèÿïîêàçàòåëåéïðåëîìëåíèÿ68èìîäåëèðîâàíèå îïòè÷åñêîé àíèçîòðîïèè âïîðèñòîì êðåìíèè . . . . . . . . . . .
. .2.2.2.3. Ðîëüäèíàìè÷åñêîéäåïîëÿðèçàöèè74âäèñïåðñèè îïòè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ ïîðèñòîãîêðåìíèÿ . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.2.3. Îêèñëåííûé ïîðèñòûé êðåìíèé79. . . . . . . . . .822.2.3.1. Äâóëó÷åïðåëîìëåíèå îêèñëåííîãî ïîðèñòîãîêðåìíèÿ . . . . . . .
. . . . . . . . . . . .2.2.3.2. Äèñïåðñèÿîïòè÷åñêèõìîäåëèðîâàíèåïàðàìåòðîâîïòè÷åñêîé82èàíèçîòðîïèèâ îêèñëåííîì ïîðèñòîì êðåìíèè . . . . .852.2.4. Ïîðèñòûé ôîñôèä ãàëëèÿ . . . . . . . . . . . . . .872.2.5. Ïîðèñòûé îêñèä àëþìèíèÿ . . . . .
. . . . . . . .892.2.6. Äâóëó÷åïðåëîìëåíèåâùåëåâûõêðåìíèåâûõñòðóêòóðàõ â øèðîêîì äèàïàçîíå . . . . . . . . . .922.3. Óïîðÿäî÷åííûå îïòè÷åñêè íåîäíîðîäíûå ñðåäû (ôîòîííûåêðèñòàëëû) íà îñíîâå ïîðèñòûõïîëóïðîâîäíèêîâ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .952.3.1. Îäíîìåðíûå ôîòîííî-êðèñòàëëè÷åñêèå ñòðóêòóðû íàîñíîâå ïîðèñòîãî êðåìíèÿ .
. . . . . . . . . . . . .3962.3.1.1. Ñïåêòðû îòðàæåíèÿ . . . . . . . . . . . .962.3.1.2. Äèñïåðñèîííûå ñâîéñòâà972.3.1.3. Îäíîìåðíûå. . . . . . . . .ôîòîííî-êðèñòàëëè÷åñêèåñòðóêòóðû íà îñíîâåîêèñëåííîãî ïîðèñòîãî êðåìíèÿ . . . . .1022.3.2. Äâóìåðíûå ôîòîííî-êðèñòàëëè÷åñêèå ñòðóêòóðûíà îñíîâå ïîðèñòîãî îêñèäà àëþìèíèÿ . . . . . . .1032.4. Íåóïîðÿäî÷åííûå îïòè÷åñêè íåîäíîðîäíûå ñèñòåìû íàîñíîâå ïîðèñòûõ ïîëóïðîâîäíèêîâ . .
. . . . . . . . . . .1052.4.1. Ýôôåêòû ëîêàëèçàöèè ñâåòà ïðè åãî ðàññåÿíèè .1052.4.2. Ðàññåÿíèå ñâåòà â ïîðèñòîì ôîñôèäå ãàëëèÿ . . .1072.4.2.1. Ñïåêòðûðàññåÿíèÿñâåòàâïîðèñòîìôîñôèäå ãàëëèÿ . . . . . . . . . . . . . .2.4.2.2. Äèíàìèêàðàññåÿíèÿñâåòàâ107ïîðèñòîìôîñôèäå ãàëëèÿ . . . . . . . . . . . . . .1072.5. Óñèëåíèå ýôôåêòèâíîñòè êîìáèíàöèîííîãîðàññåÿíèÿ ñâåòà â ùåëåâûõ êðåìíèåâûõ ñòðóêòóðàõ . .
.1122.6. Âûâîäû ê ãëàâå 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1163. ÔÀÇÎÂÎÅÑÎÃËÀÑÎÂÀÍÈÅÏÐÎÖÅÑÑÎÂÃÅÍÅÐÀÖÈÈÎÏÒÈ×ÅÑÊÈÕÃÀÐÌÎÍÈÊÂÏÎÐÈÑÒÛÕÏÎËÓÏÐÎÂÎÄÍÈÊÀÕÈÄÈÝËÅÊÒÐÈÊÀÕ C ÄÂÓËÓ×ÅÏÐÅËÎÌËÅÍÈÅÌÔÎÐÌÛ1193.1. Ôàçîâîå ñîãëàñîâàíèå ïðîöåññà ãåíåðàöèè âòîðîéãàðìîíèêè â îáú¼ìå äâóëó÷åïðåëîìëÿþùåãîìåçîïîðèñòîãî êðåìíèÿ . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .1213.1.1. Óñëîâèÿ ôàçîâîãî ñîãëàñîâàíèÿ . . . . . . . . . . .1213.1.2. Ýêñïåðèìåíòàëüíîå èññëåäîâàíèå ãåíåðàöèèâòîðîé ãàðìîíèêè â îáú¼ìå ïîðèñòîãî êðåìíèÿ . .41253.1.2.1. Çàâèñèìîñòü ñèãíàëà âòîðîé ãàðìîíèêèâïîðèñòîìêðåìíèèîòóãëàïàäåíèÿèçëó÷åíèÿ . . .
. . . . . . . . . . . . . . .3.1.2.2. Ôàçîâîåñîãëàñîâàíèåäëÿ125ãåíåðàöèèâòîðîé ãàðìîíèêè â ïîðèñòîì êðåìíèèïðèçàïîëíåíèèïîðäèýëåêòðè÷åñêèìèæèäêîñòÿìè . . . . . . . . . . . . . . . . .1303.2. Ôàçîâîå ñîãëàñîâàíèå ïðîöåññà ãåíåðàöèè òðåòüåéãàðìîíèêè â îáú¼ìå äâóëó÷åïðåëîìëÿþùåãîìåçîïîðèñòîãî êðåìíèÿ . . . . .
. . . . . . . . . . . . . .1333.2.1. Ðåøåíèå âîëíîâîãî óðàâíåíèÿ è óñëîâèÿ ôàçîâîãîñîãëàñîâàíèÿ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1333.2.2. Ýêñïåðèìåíòàëüíîå èññëåäîâàíèå ãåíåðàöèèòðåòüåé ãàðìîíèêè â îáú¼ìå ïîðèñòîãî êðåìíèÿ .1373.3. Ãåíåðàöèÿ òðåòüåé ãàðìîíèêè â îáú¼ìåäâóëó÷åïðåëîìëÿþùåãî îêèñëåííîãîïîðèñòîãî êðåìíèÿ .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1453.3.1. Óñëîâèÿ ôàçîâîãî ñîãëàñîâàíèÿ . . . . . . . . . . .1453.3.2. Ýêñïåðèìåíòàëüíîå èññëåäîâàíèå ãåíåðàöèèòðåòüåé ãàðìîíèêè â îáú¼ìå îêèñëåííîãîïîðèñòîãî êðåìíèÿ . . . . . . . . . . . . . . . . . .1453.4. Âûâîäû . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . .1494. ÌÎÄÈÔÈÊÀÖÈßÍÅËÈÍÅÉÍÎÉÂÎÑÏÐÈÈÌ×ÈÂÎÑÒÈÂÏÎÐÈÑÒÛÕÏÎËÓÏÐÎÂÎÄÍÈÊÀÕ È ÄÈÝËÅÊÒÐÈÊÀÕ1514.1. Ýôôåêòèâíàÿ íåëèíåéíî-îïòè÷åñêàÿâîñïðèèì÷èâîñòü íàíîêîìïîçèòíîé ñðåäû . . . . . . . . .4.2. Ýôôåêòèâíûåíåëèíåéíûåâîñïðèèì÷èâîñòèïîðèñòûõïîëóïðîâîäíèêîâ è äèýëåêòðèêîâ: ìîäåëü . . . . . . . . .51521554.2.1. Íåëèíåéíàÿâîñïðèèì÷èâîñòüêðèñòàëëè÷åñêîãîêðåìíèÿ . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1554.2.1.1. Âòîðàÿ ãàðìîíèêà . . . . . . . . . . . . .1554.2.1.2. Òðåòüÿ ãàðìîíèêà . . . . . . . . . . . . .1584.2.2. Ñèììåòðèÿêóáè÷åñêîéäâóëó÷åïðåëîìëÿþùåãîïîðèñòîãîîêèñëåííîãî ïîðèñòîãî êðåìíèÿ4.2.3. Îöåíêèâåëè÷èíâîñïðèèì÷èâîñòèêðåìíèÿè. . . . . . . . . .êóáè÷åñêîé159âîñïðèèì÷èâîñòèäâóëó÷åïðåëîìëÿþùåãî ïîðèñòîãî êðåìíèÿ . . . .1624.3.
Ýôôåêòèâíûå íåëèíåéíûå âîñïðèèì÷èâîñòèïîðèñòûõ ïîëóïðîâîäíèêîâ è äèýëåêòðèêîâ:ýêñïåðèìåíòû . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1654.3.1. Ãåíåðàöèÿ âòîðîé ãàðìîíèêè â ìèêðî- è ìåçîïîðèñòîìêðåìíèè . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . .4.3.2. Ãåíåðàöèÿòðåòüåéãàðìîíèêèâìèêðî-165èìåçîïîðèñòîì êðåìíèè . . . . . . . . . . . . . . . .1704.3.3. Ïðè÷èíû ðîñòà ýôôåêòèâíîñòè ïðîöåññà ãåíåðàöèèòðåòüåé ãàðìîíèêè â ìåçîïîðèñòîì êðåìíèè . . .1824.3.4. Ãåíåðàöèÿ òðåòüåé ãàðìîíèêè â îêèñëåííîì ïîðèñòîìêðåìíèè . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . .1844.4. Âûâîäû . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1855. ÍÅËÈÍÅÉÍÎ-ÎÏÒÈ×ÅÑÊÈÅÏÐÎÖÅÑÑÛÎÏÒÈ×ÅÑÊÈ ÍÅÎÄÍÎÐÎÄÍÛÕ ÑÐÅÄÀÕÎÑÍÎÂÅ ÏÎÐÈÑÒÛÕ ÏÎËÓÏÐÎÂÎÄÍÈÊÎÂÂÍÀ1875.1. Ãåíåðàöèÿ âòîðîé ãàðìîíèêè â ìíîãîñëîéíûõñòðóêòóðàõ íà îñíîâå ìèêðîïîðèñòîãî êðåìíèÿ . . . . . .1885.2. Ãåíåðàöèÿ âòîðîé è òðåòüåé ãàðìîíèêâ ñòðóêòóðàõ íà îñíîâå ìåçîïîðèñòîãî êðåìíèÿ .
. . . . .1935.2.1. Èçîòðîïíûå ñëîè ìåçîïîðèñòîãî êðåìíèÿ . . . . .1935.2.2. Àíèçîòðîïíûå ñëîè ïîðèñòîãî êðåìíèÿ . . . . . .19665.2.2.1. Ãåíåðàöèÿ âòîðîé ãàðìîíèêè . . . . . . .1965.2.2.2. Ãåíåðàöèÿ òðåòüåé ãàðìîíèêè . . . . . . .2015.3. Ýôôåêòûëîêàëèçàöèèñâåòàâíåëèíåéíî-îïòè÷åñêèõâçàèìîäåéñòâèÿõ â ïîðèñòîì ôîñôèäå ãàëëèÿ .
. . . . . .5.3.1. Îðèåíòàöèîííûåçàâèñèìîñòèñèãíàëàâòîðîéòðåòüåé ãàðìîíèê . . . . . . . . . . . . . . . . . . .205è2065.3.2. Ðîëü ýôôåêòîâ ëîêàëèçàöèè ñâåòà è ôàçîâîãîñîãëàñîâàíèÿ â íåëèíåéíî-îïè÷åñêèõ ïðîöåññàõâ ïîðèñòîì ôîñôèäå ãàëëèÿ . . . . . . . . . . . . .2095.4. Âûâîäû . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . .220ÇÀÊËÞ×ÅÍÈÅ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222ÑÏÈÑÎÊ ËÈÒÅÐÀÒÓÐÛ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2257ÂÂÅÄÅÍÈÅÂîçðàñòàþùèå ïîòðåáíîñòè â ïåðåäà÷å äàííûõ òðåáóþò ñîçäàíèÿ íîâûõïðèáîðîâ è óñòðîéñòâ, ïîçâîëÿþùèõ â øèðîêîì ñïåêòðàëüíîì äèàïàçîíåîñóùåñòâëÿòü áûñòðîå ïåðåêëþ÷åíèå è èçìåíÿòü ÷àñòîòó ñèãíàëà.
Äàëüíåéøåå ðàçâèòèå òàêèõ ñèñòåì áóäåò â îñíîâíîì îïðåäåëÿåòñÿ âîçìîæíîñòüþ ãåíåðèðîâàòü, ïåðåêëþ÷àòü è äåòåêòèðîâàòü îïòè÷åñêèé ñèãíàë, èñïîëüçóÿ íåëèíåéíî-îïòè÷åñêèå ïðîöåññû.  òî æå âðåìÿ ñîâðåìåííûå òåëåêîììóíèêàöèîííûå òåõíîëîãèè òðåáóþò ìèíèàòþðèçàöèè óñòðîéñòâ äëÿóïðàâëåíèÿ ðàñïðîñòðàíåíèåì èçó÷åíèÿ. Îäíàêî áîëüøèíñòâî èìåþùèõñÿ íà ñåãîäíÿ íåëèíåéíî-îïòè÷åñêèõ êðèñòàëëîâ îáëàäàþò ëèáî ñðàâíèòåëüíî ìàëîé íåëèíåéíîé âîñïðèèì÷èâîñòüþ, íî ïðè ýòîì â íèõ âîçìîæíàáîëüøàÿ äëèíà íåëèíåéíî-îïòè÷åñêîãî âçàèìîäåéñòâèÿ, íàïðèìåð çà ñ÷¼òôàçîâîãî ñîãëàñîâàíèÿ ïðîöåññà, ëèáî, íàîáîðîò, ïðè áîëüøîé íåëèíåéíîéâîñïðèèì÷èâîñòè äëèíà âçàèìîäåéñòâèÿ î÷åíü ìàëà è çà÷àñòóþ îãðàíè÷åíà íåñêîëüêèìè äëèíàìè âîëí.
 ñâÿçè ñ ýòèì âñòàåò íåîáõîäèìîñòü âðàçâèòèè íîâûõ ïîäõîäîâ, êîòîðûå ïðèâåäóò ê ôîðìèðîâàíèþ íîâûõ èñêóññòâåííûõ ìàòåðèàëîâ íà îñíîâå íàíîñòðóêòóð, ïîçâîëÿþùèõ ñî÷åòàòüâûñîêóþ íåëèíåéíóþ âîñïðèèì÷èâîñòü ñ áîëüøîé äëèíîé âçàèìîäåéñòâèÿ.Ïîëó÷åíèå è èññëåäîâàíèå íîâûõ ìàòåðèàëîâ ñ òðåáóåìûìè ñòðóêòóðíûìè è îïòè÷åñêèìè ñâîéñòâàìè ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé àêòóàëüíóþ çàäà÷óñîâðåìåííîé ëàçåðíîé ôèçèêè, ðåøàåìóþ ìåòîäàìè íàíîòåõíîëîãèè. Äëÿýòîãî ïðîâîäèòñÿ ñáîðêà“ òåì èëè èíûì ñïîñîáîì íàíîêðèñòàëëîâ èëè”íàíîêëàñòåðîâ, ýëåêòðîííûå è îïòè÷åñêèå ñâîéñòâà êîòîðûõ îïðåäåëÿþòñÿèõ ðàçìåðîì è ôîðìîé. Îïòè÷åñêèå ñâîéñòâà àíñàìáëÿ íàíî÷àñòèö áóäóòîïðåäåëÿòüñÿ íå òîëüêî âçàèìîäåéñòâèåì ìåæäó àòîìàìè, íî è âçàèìíûì8ðàñïîëîæåíèåì íàíîêëàñòåðîâ, à òàêæå èõ îáúåìíîé äîëåé.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
