|
Title
|
طراحي يك سيستم جاذب نوري در ناحيهي فروسرخ ميانه با استفاده از ساختارهاي گريتينگي شامل فسفرن
|
|
Type
|
Thesis
|
|
Keywords
|
جاذب نوري-مواد دو بعدي-فسفرن-پلاسمون سطحي-روش المان محدود
|
|
Abstract
|
امروزه باتوجه به كاربردهاي جاذبهاي نوري در بسياري از زمينهها مانند الكترواپتيك، فوتونيك، طراحي سنسورهاي نوري و غيره يك ساختار با جذب باال بسيار مورد توجه محققان قرار گرفته است. فسفرن تك اليهي فسفرسياه با اثر متقابل قوي ماده با نور در محدودهي فروسرخ ميانه و دور ميباشدكه به دليل ويژگي هاي منحصربفرد نوري به عنوان يك كانديداي عالي در ساختار جاذب مورد استفاده قرار گرفته است. از پديدههايي كه منجر به جذب باال ميشود پالسمونيك ميباشد. در طراحي جاذب از يك ساختار گريتينگي از جنس آلومينيوم اكسايد براي ايجاد تشديد پالسمونهاي سطحي كه سبب برهمكنش نور و فسفرن شده در نهايت منجر به جذب باال ميشود استفاده شده است. براي جلوگيري از عبور نور از انتهاي ساختار و افزايش جذب، يك اليه بازتابنده از جنس طال در زير ساختار قرار داده شده است و به بررسي طيف جذب و پالسمونهاي سطحي تشكيل شده پرداخته شده است. به منظور بهبود عملكرد سيستم و افزايش بازدهي به بهينهسازي پارامترهاي هندسي ساختار پرداخته شده است. باتوجه به محدوديت دركارهاي تجربي، ساخت دقيق و منظم گريتينگها در ابعاد نانومتري به بررسي اثرات بينظمي در هندسهي گريتينگها پرداخته شده است. به منظور ايجاد بينظمي در ساختار گريتينگ دوم به ساختار اضافه شده است و براي بررسي بيشتر بينظمي گريتينگ سوم به ساختار افزوده شده سپس طيف جذب و پالسمونهاي سطحي تشكيل شده به ترتيب براي هر ساختار مورد بررسي قرار گرفته است. براي افزايش جذب و بررسي تاثير پارامترهاي بينظمكننده به بهينهسازي ساختارها پرداخته شده است. نتايج نشان ميدهد كه در ساختار طراحي شده گريتينگهاي نامنظم تفيير قابل توجهي در ميزان جذب ايجاد نميكند و مقدار جذب براي اليه فسفرن در حدود 9.99 %باقي ميماند. اين جاذب كامل همچنين پهناي پيك وسيعياي از جذب را به مقدار 5.7 ميكرومتر نشان ميدهد. تغيير زاويهي تابش در محدوده 0 تا 50 درجه ميزان جذب را كمتر از 10 %كاهش ميدهد. براي انجام شبيهسازي از روش المان متناهي )FEM )و نرمافزار شبيهسازي COMSOL استفاده شده است.
|
|
Researchers
|
Athar gholami (Student) , Hossein Shirkani (Primary advisor) , Mohsen Mehrabi (Advisor)
|