بررسي اثر ضخامت زيرلايه بر جذب تك لايه هاي TMDC در ناحيه طول موج مرئي (Investigation of the Effect of Substrate Thickness on Absorption of TMDC Monolayers in the Visible Wavelength)

Quarterly Journal of Optoelectronic Year 2, No. 2 (Serial Number 6), Autumn 2017 (P 51-56)

6 Pages Posted: 28 Aug 2019

See all articles by Narges Ansari

Narges Ansari

Alzahra University - Department of Physics

F. Ghorbani

Alzahra University - Department of Physics

Ensiyeh Mohebbi

Alzahra University - Department of Physics

Date Written: 2017

Abstract

Persian Abstract: با (TMDC) لایه هاي دوبعدي ديکالکوجنایدهاي فلزات واسطه گافهاي نواري مستقیم، افق جدیدي در کاربري این مواد در فوتونیک و الکترواپتیک ایجاد کرده است. وجود گاف نواري باعث جذب اپتیکی چشمگیر این لایه ها در دستگاههاي فوتوولتاییک میشود. قرارگیري این لایه ها روي زیرلایه به علت بازتابهاي متوالی، بر طیف جذب اثر و یا ترکیب آنها به عنوان Si یا SiO میگذارد. به طور متداول، از 2 زیرلایه براي این تک لایهها استفاده میشود. در این مقاله با استفاده از شامل TMDC روش ماتریس انتقال، طیف جذب تک لایه هاي و یا Si یا SiO با حضور زیرلایۀ 2 WS و 2 MoS2،WSe2 ،MoSe2 بررسی شد. SiO با ضخامتهاي مختلف لایۀ 2 SiO2/Si دوتایی در زیرلایۀ دوتایی به عنوان ضخامت SiO ضخامت 90 نانومتر لایۀ 2 بهینه انتخاب شد؛ چرا که روند کلی جذب را تغییر نمیدهد و باعث افزایش جذب در بعضی نواحی طول موجی میشود.

English Abstract: Today, graphene nanostructures have made potential application in nonlinear optoelectronic devices, e.g. in narrowband filters. In this paper, the nonlinearabsorption of one-dimensional defective photonic crystal made of Ta2O5 and SiO2 periodic layers and graphene layer as a structural defect showing nonlinear optical properties are investigated in the visible wavelength region using the transfer matrix method (TMM). Due to the high third-order nonlinear susceptibility of the graphene layer, the optical Kerr effect is found to be a dominant effect in the studied structure. Results indicate that the absorption response of the structure is tuneable through the changes in periodicity, polarization and angle and amplitude of incident. Calculation results show that it is possible to achieve two absorption values of 0.99 with an incident amplitude of less than 102 MW cm2 and zero with incident amplitude higher than104 MW cm2, an incident wavelength of 818 nm.

Note: Downloadable document is in Persian.

Keywords: Kerr Effect, Photonic Crystal, Third Order Nonlinear, Transfer Matrix Method, Nonlinear Absorption, Graphene

Suggested Citation

ansari, narges and Ghorbani, F. and Mohebbi, Ensiyeh, بررسي اثر ضخامت زيرلايه بر جذب تك لايه هاي TMDC در ناحيه طول موج مرئي (Investigation of the Effect of Substrate Thickness on Absorption of TMDC Monolayers in the Visible Wavelength) (2017). Quarterly Journal of Optoelectronic Year 2, No. 2 (Serial Number 6), Autumn 2017 (P 51-56). Available at SSRN: https://ssrn.com/abstract=3440508

Narges Ansari

Alzahra University - Department of Physics ( email )

Iran

F. Ghorbani

Alzahra University - Department of Physics

Iran

Ensiyeh Mohebbi (Contact Author)

Alzahra University - Department of Physics ( email )

Iran
09396011384 (Phone)

Register to save articles to
your library

Register

Paper statistics

Downloads
5
Abstract Views
38
PlumX Metrics