發(fā)布時(shí)間：2024-04-19 22:42

　　近年來(lái),有機(jī)無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦由于具有載流子移動(dòng)能力強(qiáng)、缺陷密度低、且?guī)犊烧{(diào)的優(yōu)良光電特性受到了很多的關(guān)注。目前已被廣泛的應(yīng)用于制作LED、太陽(yáng)能電池、光電探測(cè)器、激光器等微型器件,且取得了非常多的成果進(jìn)展。然而,目前對(duì)這些光電器件的研究相對(duì)較為獨(dú)立,而在鈣鈦礦集成芯片領(lǐng)域的研究仍然有很大的空白。此外,就基于回音壁模式的微腔而言,單方向出射的實(shí)現(xiàn)始終是熱點(diǎn)問(wèn)題,在已經(jīng)發(fā)表的成果中,變形腔、直接耦合微腔、引入散射缺陷的方法都得到了充分的研究,然而,這些方法往往也伴隨著對(duì)微腔品質(zhì)因子的很大犧牲且仍然存在其他方向的出射�；谶@些因素,本文在理論、仿真以及實(shí)驗(yàn)中論證并制備出了有源片上鈣鈦礦微腔波導(dǎo)的耦合器件,首次證明了鈣鈦礦片上光網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的可能性,并且通過(guò)引入外部手性結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了這一片上器件的單方向出射。為了能夠?qū)崿F(xiàn)片上的集成,本文采用二維回音壁模式鈣鈦礦微腔結(jié)構(gòu)作為該耦合器件的光源。通過(guò)建立基于有限元算法的Comsol仿真模型,證明這種集成方案的可行性。引入了手性螺旋線微腔結(jié)構(gòu),通過(guò)對(duì)比不同的耦合間距、微腔大小、結(jié)構(gòu)組成等因素對(duì)耦合效率和單方向出射性能的影響,選出較優(yōu)的結(jié)果設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。根據(jù)這...

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1溴的鈣鈦礦單晶吸收光譜和折射率

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文收和光致發(fā)光方面的性質(zhì)與多晶薄膜幾乎一樣，且通過(guò)更長(zhǎng)的發(fā)光壽命推斷載流子擴(kuò)散在光致發(fā)光衰減上起到了重要的作用，鈣鈦礦單晶的缺陷密度約為1015/cm3。比薄膜中的低了一個(gè)數(shù)量級(jí)。圖1-1是通過(guò)測(cè)量透射譜和反射譜得到的吸收光譜，以及有機(jī)無(wú)機(jī)溴的鈣....

圖1-2微米線與有機(jī)物微腔耦合單模激光[27]

圖1-3鈣鈦礦包覆銀納米線集成激光器件[28]

意大利理工學(xué)院研究小組近期的成果則展示了一種與氮化硅光子芯片鈣鈦礦器件[29]。這一器件是基于有機(jī)無(wú)機(jī)碘化鉛鈣鈦礦環(huán)形激光器結(jié)制備的。如圖1-4b）所示，為了實(shí)現(xiàn)衰逝波耦合，本文先在氮化硅上厚的二氧化硅基底，將該基底刻蝕出窄且深的凹槽，在在上面旋涂鈣體液，使鈣鈦礦填充進(jìn)二氧化....

圖1-4氮化硅波導(dǎo)集成環(huán)形鈣鈦礦激光器a）耦合結(jié)構(gòu)二維示意圖

圖1-4氮化硅波導(dǎo)集成環(huán)形鈣鈦礦激光器a）耦合結(jié)構(gòu)二維示意圖b）結(jié)構(gòu)剖面圖和各部分高度c）在鈣鈦礦一側(cè)采集的放大自發(fā)輻射譜（ASE）插圖：隨泵浦能量增強(qiáng)，ASE與激光強(qiáng)度對(duì)比d）在氮化硅波導(dǎo)一側(cè)采集的激光光譜插圖：激光閾值曲線a)c）d）b)c)

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