石墨烯基新型人工电磁特异材料太赫兹吸收特性研究

发布时间：2024-04-20 09:00

　　本文突破传统调控机制的束缚,将石墨烯引入到常规介质中来构建一种新型复合结构特异材料,这种新型复合材料在太赫兹(THz)波段电磁色散关系由于石墨烯的加入使得决定能带结构的色散关系必将发生改变。通过电控或者掺杂的方式来调节石墨烯的费米能,从而改变石墨烯的电导率,就能改变种新型复合材料的能带结构。基于电磁边界条件麦克斯韦(Maxwell)方程,开发了一种计算电磁波传播的新的电导率传输特征矩阵,与传统的转移矩阵方法相比,该方法可用于计算分层介质中任何位置的任何层的光吸收。通过使用这种新方法,研究了石墨烯在电磁特异材料中的太赫兹吸收特性。结果表明,由于电磁特异材料缺陷层中光子的强烈局域作用,该结构可以获得理想的太赫兹吸收。通过控制石墨烯的化学势,太赫兹吸收可以从0%持续调节到100%。通过调整入射角或材料组分的周期数,可以控制最大太赫兹吸收。通过改变组成电磁特异材料的层的中心波长或两个石墨烯组成谐振腔的腔长宽度大小,可以调整太赫兹吸收峰的位置。这些特性在通信、光电探测器等方面有潜在应用。

【文章页数】：52 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－２石墨烯的能带结构??

第１章绪论??子设备开发的基矗??錢Ｉ＇??图１－２石墨烯的能带结构??１．２．３石墨稀光电学性质??石墨烯上其电子自由移动，从而使石墨烯具有独特优异的导电性。常温下，??即使相邻的碳原子发生碰撞，由于原子之间的强力，它们的电子也几乎不会受到??干扰。在石墨烯中不容易发生电子散射....

图２－〗界面结构平面示意图（其中金色小球为汾，红色小球为Ｏ）?［５１］??

硅、薄的沿０２应变区以及余下的有??理想化学配比［５Ｄ］。以及的衬底，工艺上使用的最多的是单晶硅，其次自然界中??及０２存在晶态、非晶态。如下图为及／及０２?（及〇２／及）界面结构平面图［５１］。??＞?１?Ｍ?ｔ?Ｉ?１１．?＞??？?＾?ｉ?１?ｆ?Ｍ?ｆ?＼?ｔ一??蠢，、....

图２－３?（ａ）为５７晶体中四面体结构（ｂ）为晶胞的原子结构图??

第２章Ｓｉ／Ｓｆ０２?（?Ｓ／０２?／Ｓ／?）界面结构??２．１．１?Ｓ的结构特性??及作为ＩＶ族元素，如表２－２为及晶格参数。??表２－２?５７晶格参数???晶格常数?键长Ｓｉ－Ｓｉ?键角Ｓｉ－Ｓｉ－Ｓｉ??ａ＝ｂ＝ｃ＝０．５４３?；?ａ?－?Ｐ?＝?ｙ?－?９０?０．２３５ｎ....

图２－４?ａ－汾（９２中典型四面体的键角和原子间距??

第２章汾／及０２?（汾＜９２?／汾）界面结构??布，并且各个四面体不相同。键角和原子间的距离的四面体ａ－沿０２如图２．４所示。??图２－４?ａ－汾（９２中典型四面体的键角和原子间距??根据光吸收研宄，ｃ－５Ｖ＜９２或石英）对波长在１４５ｎｍ至５０００ｎｍ之间［５３］。根据??非晶....

本文编号：3959185