Ⅲ-Ⅴ族半導(dǎo)體與有機(jī)光電材料一維和二維光子晶體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).pdf

1、電子在周期勢(shì)場(chǎng)中傳播時(shí)，由于電子波會(huì)受到周期勢(shì)場(chǎng)的布拉格散射，會(huì)形成能帶結(jié)構(gòu)，帶與帶之間可能存在帶隙。電子的能量如果落入在帶隙中，傳播是禁止的。同樣，如果將不同介電常數(shù)的介電材料構(gòu)成周期結(jié)構(gòu)，電磁波在其中傳播時(shí)由于布拉格散射，電磁波也會(huì)受到調(diào)制而形成能帶結(jié)構(gòu)，這種能帶結(jié)構(gòu)叫做光子能帶。光子能帶之間出現(xiàn)的帶隙，即光子帶隙。一定頻率范圍的電磁波，在光子晶體的特定方向上不能傳播。當(dāng)沿著這個(gè)方向入射到光子晶體時(shí)，光將全部反射，形成光子帶隙。如果

2、光子晶體在所有方向的禁帶重合，這種光子晶體被稱為完全帶隙光子晶體。若帶隙不相互重疊，或在某個(gè)方向重疊，則稱為不完全帶隙光子晶體。1987年Yablonovitch和John分別提出了介電常數(shù)呈周期性分布的材料可以改變?cè)谄渲袀鞑サ墓庾拥男袨椋⒎Q這種材料為光子晶體(Photonic crystals)。光子晶體具有控制光在其中的傳播的性質(zhì)，產(chǎn)生了許多嶄新的物理特性，可以用于制作全新概念或以前所不能制作的高性能光學(xué)器件。目前光子晶體的制備和

3、研究主要集中在波長(zhǎng)大于紅外、可見(jiàn)光的波段。波長(zhǎng)小于可見(jiàn)光波段的光子晶體的理論和實(shí)驗(yàn)研究仍然很少，這主要是由于大部分的材料在低于可見(jiàn)光波段存在嚴(yán)重的吸收；另一方面現(xiàn)有的加工工藝制造具有幾個(gè)納米或幾十個(gè)納米的二維、三維光子晶體還有很大的難度。由于光子晶體在可見(jiàn)光甚至紫外線波段潛在的應(yīng)用前景，正在成為研究者關(guān)注的熱點(diǎn)。 本論文采用傳輸矩陣方法對(duì)P30T/AlN多層膜、InP和AlN薄膜網(wǎng)絡(luò)四方結(jié)構(gòu)、NPB薄膜網(wǎng)格三角結(jié)構(gòu)及P30T三