Автореферат (1150633), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Благодаря созданиюпериодических отверстий в пленке карбида кремния, механические напряжения ввыращенной поверх карбида кремния пленке нитрида алюминия снижаются.5. Описании образования солитонов в микрорезонаторах с насыщающимсяпоглотителем на основе диссипативного уравнения Гросса-Питаевского.6. Разработке теоретического описания поляритонного лазера с микроскопическимиуравнениями для резервуара и расчете концентраций экситонов и поляритонов, а такжепорога конденсации для реальной структуры.Практическая значимость работыПрактическая ценность работы заключается в том, что в диссертации1) Представлен теоретический подход, пригодный для описания нанокомпозитов сэллипсоидальными нановключениями.
Это представляет интерес для разработкипакетов прикладных программ для расчетов параметров таких композитов.2) Исследованы эффективность генерации второй гармоники полусферическойнаночастицей в зависимости от толщины диэлектрического покрытия и влияниеострого края полусферы на величину гиперполяризуемости. Это дает возможностьпрогнозирования характеристик подобных структур при их разработке.3) Разработана и оптимизирована методика изготовления сверхмалых дисковых икольцевых микрорезонаторов, содержащих InAs/InGaAs квантовые точки, чтосущественно для будущего производства таких структур.4) Разработана и оптимизирована методика модификации поверхности карбидакремния для последующей пендеоэпитаксии высококачественных пленок нитридаалюминия методом хлорид-гидридной газофазной эпитаксии.75) ИсследованоткликполяритонногоБозе-конденсатанаоптическуюиэлектрическую накачку, что существенно в связи с обеспечиваемой в современныхматериалах при комнатной температуре поляритонной квазиконденсации, котораяпредставляет существенный интерес для создания оптоэлектронных приборовнового поколения.Положения, выносимые на защиту:1.
Острый край полусферической металлической наночастицы существеннымобразом определяет ее гиперполяризуемость.2. Оптическийдихроизмнанокомпозита,содержащегоэллипсоидальныеметаллические нановключения в изотропной матрице, определяется какстепенью вытянутости наночастиц, так и их концентрацией.3. Предложенная методика с использованием электронной литографии позволяетполучать ультрамалые микродиски и микрокольца с гладкой боковойповерхностью на основе твердого раствора InGaAs/InAs, в которых возможналазерная генерация при комнатной температуре.4. Формирование на поверхности пленки карбида кремния сетки углублений снаноразмерным периодом приводит к повышению качества выращиваемых натакой подложке пленок нитридных полупроводников. Сетка квадратныхуглублений с периодом 200 нм и глубиной 70 нм позволяет выращиватьненапряженный слой нитрида алюминия методом хлорид-гидридной газофазнойэпитаксии.5.
СтохастическоеуравнениеГросса-Питаевского,учитывающеерассеяниеполяритонов на акустических фононах, при учете диссипативной нелинейностипозволяет описать поведение поляритонных солитонов в микрорезонаторах снасыщающимся поглотителем при реальных температурах.6. Электрически накачиваемый поляритонный лазер с активной средой на основенитрида индия может быть описан посредством совместно используемыхуравнения Больцмана для экситонного резервуара и уравнений диффузии-8дрейфа для носителей заряда; для расчета порога конденсации экситонов этиуравнения надо дополнить уравнением Гросса-Питаевского.Личный вклад автораЛичный вклад автора заключается в построении теоретических моделей для описанияспектров поглощения композита, а также обработке и анализе экспериментальныхданных.
Автором проведено численное моделирование спектров гиперполяризуемостинаноразмерной металлической полусферы, покрытой диэлектриком на подложке иразработка методики изготовления лазерных микроструктур рекордно малого размера.Разработка методики модификации подложки из пленки карбида кремния с цельюпоследующего выращивания на ней пленки нитрида алюминия была предложенаавторомдиссертации.Построениематематическоймоделидляописанияполяритонного конденсата в микрорезонаторе с насыщающимся поглотителемполностьювыполненоавторомдиссертации.Авторомнаосновесистемыкинетических уравнений и микроскопических уравнений для носителей зарядоввпервые теоретически описан электрически накачиваемый поляритонный лазер, атакже на примере поляритонного лазера на нитридной структуре продемонстрированыприменимость и возможности разработанного подхода.Публикации по теме диссертации:[A1] Karpov, D. V.
Operation of a semiconductor microcavity under electric excitation / D.V. Karpov and I. G. Savenko // Applied Physics Letters — 2016—V. 109 — №. 6 —P.061110[A2] Karpov, D. V. Dissipative soliton protocols in semiconductor microcavities at finitetemperatures / D. V. Karpov, I. G. Savenko, H. Flayac, and N. N. Rosanov // Physical ReviewB —2015—V. 92 —P. 075305[A3] Karpov, D. V. Second harmonic generation from hemispherical metal nanoparticlecovered by dielectric layer / D.V. Karpov, S. A.
Scherbak, Y.P. Svirko and A.A. Lipovskii //Journal of Nonlinear Optical Physics & Materials—2016 — V. 25 — P. 1650001[A4] Chervinskii, S. Revealing the nanoparticles aspect ratio in the glass-metalnanocomposites irradiated with femtosecond laser / S. Chervinskii, R. Drevinskas, D. V.9Karpov, M. Beresna, A. A. Lipovskii, Yu. P. Svirko & P. G. Kazansky // Scientific Reports— 2015 — V. 5 — P. 13746[A5] Maximov,M.V.UltrasmallmicrodiskandmicroringlasersbasedonInAs/InGaAs/GaAs quantum dots / M.V. Maximov, N.V.
Kryzhanovskay, A.M. Nadtochiy,E.I. Moiseev, I.I. Shostak, A.A. Bogdanov, Z.F. Sadrieva, A.E. Zhukov, A.A. Lipovskii, D.V.Karpov, J. Laukkanen, J. Tommila // Nanoscale Research Letters — 2014 — V. 9 — P. 657[A6] Жуков, А.Е. Лазерная генерация в микродисках сверхмалого диаметра/ А.Е.Жуков, Н.В. Крыжановская, М.В. Максимов, А.А. Липовский, А.В.
Савельев, А.А.Богданов, И.И. Шостак, Э.И. Моисеев, Д.В. Карпов, J. Laukkanen, J. Tommila // Физикаи техника полупроводников— 2016 —V. 48 —№. 12 —P. 1666-1670[A7] Bessolov, V. N. Pendeo-epitaxy of stress-free AlN layer on a profiled SiC/Si substrate/ V.N. Bessolov, D.V. Karpov, E. V. Konenkova , A.А. Lipovskii, A.V. Osipov, A.V.Redkov, I.P. Soshnikov, S.A. Kukushkin // Thin Solid Films —2016—V. 606 —P. 74–79[A8] Редуто, И.В.
Самоорганизованное выращивание малых групп наноостровков наповерхности поляризованных ионообменных стекол / И.В. Редуто, С.Д. Червинский,А.Н. Каменский, Д.В. Карпов, А.А. Липовский // Письма в ЖТФ— 2016 — V. 42 — №.1 — P. 93-95Тезисы конференций:[A9] Kryzhanovskaya N.V. Influece of active region and resonator design on characteristicsof microdisk lasers / N.V. Kryzhanovskaya., Maximov M.V., Nadtochiy A.M., Zhukov A.E.,Moiseev E.I., Shostak I.I., Savel'ev A.V., Lipovskii A.A., Karpov D.V., Kulagina M.M.,Vashanova K.A., Laukkanen J., Tommila J. // IEEE 2014 International Conference LaserOptics, St. Petersburg; Russian Federation, 30 June - 4 July 2014[A10] Kryzhanovskaya N.V. High-temperature lasing and control of emission spectra inmicrodisk and microring lasers with quantum dots / N.V.
Kryzhanovskaya, Maximov M.V.,Mukhin I.S., Zhukov A.E., Moiseev E.I., Shostak I.I., Savelyev A.V., Bogdanov A.A.,Lipovskii A.A., Karpov D.V., Laukkanen J., Tommilla J. // IEEE 2014 InternationalSemiconductor Laser Conference, Palma de Mallorca Spain, 7 - 10 September 2014Апробация работы10Основные результаты, изложенные в диссертации, докладывались на следующихмеждународных конференциях:Northern Optics & Photonics 2015, Lappeenranta, Finland; Optics and Photonics Daysconference, Turku, Finland, May 20-22, 2014; XII international conference onNanostructured Materials, July 13 – 18, 2014, Moscow; 24th International SemiconductorLaser Conference, 7 - 10 September 2014, Palma de Mallorca Spain; International ConferenceLaser Optics, LO 2014; St.
Petersburg; Russian Federation, 30 June - 4 July 2014; 1stInternational School and Conference on Optoelectronics, Photonics, Engineering andNanostructures“Saint-PetersburgOPEN2014”;22ndInternationalSymposium"Nanostructures: Physics and Technology", St.Petersburg, Russia, June 23-27, 2014, PaperMPC.06o (Proceedings, pp. 221-222); International Nano-Optoelectronics Workshop(iNOW), St Petersburg& Luge, Russia, August 11–22, 2014;Структура работыДиссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка использованнойлитературы, состоящего из 157 источников.
Объём диссертации – 116 страниц текста,включая 66 формул и 44 рисунка.Содержание работыВведение содержит информацию о научной новизне и актуальности темыдиссертации. Также в нем сформулированы положения, выносимые на защиту, цели изадачи работы.В первой части диссертации описаны линейные свойства плазмонныхнаноструктур и макроскопические свойства сред на основе металлических включений.Плазмонныерезонансывметаллическихнаноструктурахразличныхформисследованы в квазистатическом подходе.
Продемонстрированы возможности теорииэффективной среды для описания спектров поглощения нанокомпозитов (см. Рисунок1). Используя выражение для поляризуемости, как функцию аспектного отношения,построена теория эффективной среды для композита, содержащего эллипсоидальныенаночастицы, что позволило ввести еще одну важную переменную, а именноконцентрацию наночастиц, и описать оптический спектр композита. Показано, что11дисперсия поглощения композита определяется как эллиптичностью входящих в негонаночастиц, так и их концентрацией, получены соответствующие аналитическиевыражения.(b)Рисунок 1. (a) Спектр поглощения стеклометаллического нанокомпозита, содержащегосферическиевключения;(b)аспектноеотношениекакфункциямощностивытягивающего пучка. [A4].Данный подход позволил описать спектры модифицированного композита,состоящего из серебряных частиц и определить аспектное отношение из оптическихспектров.
В результате удалось построить зависимость степени удлинения наночастиц,как функцию мощности пучка, см. Рисунок 1b.Вовторойразработанноечастипредставленоавторомдиссертациитеоретическое описание генерации второйгармоники в плазмонных наноструктурах,для этих целей гидродинамическая теорияэлектронного газа в металле использованадляописаниягиперполяризуемостинаноразмерной металлической полусферыРисунок 2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
