Курсовая работа на тему: Результате выполнения курсовой работы были рассмотрены способы получения пористых полупроводников

Введение

Возрастающие потребности в передаче данных требуют создания новых приборов и устройств, позволяющих в широком спектральном диапазоне осуществлять быстрое переключение и изменять частоту сигнала. Дальнейшее развитие таких систем будет в основном определяться возможностью генерировать, переключать и детектировать оптический сигнал, используя нелинейно-оптические процессы. В то же время современные телекоммуникационные технологии требуют миниатюризации устройств для управления распространением изучения. Однако большинство имеющихся на сегодня нелинейно-оптических кристаллов обладают либо сравнительно малой нелинейной восприимчивостью, но при этом в них возможна большая длина нелинейно-оптического взаимодействия, например за счёт фазового согласования процесса, либо, наоборот, при большой нелинейной восприимчивости длина взаимодействия очень мала и зачастую ограничена несколькими длинами волн. В связи с этим встает необходимость в развитии новых подходов, которые приведут к формированию новых искусственных материалов на основе наноструктур, позволяющих сочетать высокую нелинейную восприимчивость с большой длиной взаимодействия.

Получение и исследование новых материалов с требуемыми структурными и оптическими свойствами представляет собой актуальную задачу современной лазерной физики, решаемую методами нанотехнологии. Для этого проводится "сборка" тем или иным способом нанокристаллов или нанокластеров, электронные и оптические свойства которых определяются их размером и формой. Оптические свойства ансамбля наночастиц будут определяться не только взаимодействием между атомами, но и взаимным расположением нанокластеров, а также их объемной долей. Важным примером таких сред являются пористые полупроводниковые и диэлектрические материалы, образующиеся в результате процесса электрохимического травления. Они представляют собой нанокомпозитные среды, образованные пустотами в объеме (порами) и оставшимися после удаления части материала нанокристаллами или нанокластерами полупроводника.

Одним из способов создания новых материалов с заданными структурными, электронными и оптическими свойствами является формирование наноструктурированных сред. Принципиальную роль для создания новых нанокомпозитных сред играет не только материал, используемый для их изготовления, но и их микроструктура этих сред. Свойства таких нанокомпозитов определяются размером, формой и упорядоченностью составляющих их наночастиц, а также факторами заполнения наночастицами.

Среди разнообразных наноструктурированных сред следует особо отметить пористые полупроводники и диэлектрики, образованные путем удаления части материала из объёма. Возникающие при этом поры и остающиеся нанокристаллы имеют размеры от единиц до сотен нанометров. Физические свойства получившихся структур отличаются от свойств исходного материала, зачастую радикально. Можно выделить три основные причины модификации их свойств:

) квантово-размерные эффекты для нанообъектов, размеры которых не превосходят длины волны де Бройля электрона;

2) поверхностные эффекты, связанные с появлением новых электронных и фононных состояний поверхности, площадь которой заметно (иногда на несколько порядков) увеличилась после образования пор;

) локальные поля в нанокомпозитной среде, которые определяются размерами, формой и упорядоченностью нанообъектов.

полупроводник кремний электроника пористый

Оглавление

- Введение

- Структурные модификации кремния

- Кремний как материал современной электроники

- Монокристаллический кремний

- Пористый кремний

- Формирование слоёв пористого кремния

- Свойства и применение пористого кремния

- Пористый фосфид галлия

- Фотонно-кристаллические структуры на основе пористых полупроводников

- Упорядоченные оптически неоднородные среды на основе пористых полупроводников

- Одномерные фотонно-кристаллические структуры на основе пористого кремния

- Спектры отражения

- Дисперсионные свойства

- Одномерные фотонно-кристаллические структуры на основе окисленного пористого кремния

- Модификация нелинейной восприимчивости в пористых проводниках

- Нелинейно-оптические процессы в оптически неоднородных средах на основе пористых полупроводников

- Генерация второй гармоники в структурах на основе микропористого кремния

- Генерация третьей гармоники в структурах на основе мезопористого кремния Заключение

- Список использованных источников

Список литературы

1. Photonic bandgap materials and birefringent layers based оn anisotropically nanostructured silicon/ L. А. Golovan, Е. Yu. Krutkova, J. W. Haus, G.I. Petrov // J. Opt. Soc. Аm. В. - 2002. - Vol. 19, Nо.9. - Р.2273-2281

. Effect оf photonic crystаl structure оn the nonlinear opticаl anisotropy оf birefringent porous silicon/ L. А. Golovan, Е. Yu. Krutkova, G.I. Petrov еt аl // Opt. Letters. - 2006. - Vol.31, Nо.21. - Р.3152-3154.

. Поглощение и фотолюминесценция свободного пористого кремния/ Е.В. Астрова, А.А. Лебедев, А.Д. Ременюк и др. // ФТП. - 1995. - Т.29. - С.1649-1656.

. Балагуров Л.А. Пористый кремний. Получение, свойства, возможные применения // Материаловедение. - 1998. - Вып.1. - С.50-56. - Вып.3. - С.23-45.

. Пространственная локализация, состав и некоторые свойства люминесцентно-активного слоя в пористом кремнии/ В.Г. Бару, Т.П. Колмакова, А.Б. Ормонт и др. // Письма в ЖТФ. - 1994. - Т. 20, вып. 20. - С.62-66.

. Белогорохов А.И. Оптические свойства слоев пористого кремния, полученных с использованием электролита HCl: НF: C2H5OH // ФТП. - 1999. - Т.33. - С. 198-204.

. Белогорохов А.И. Взаимосвязь между сигналом фотолюминесценции и поверхностными состояниями пористого кремния, в том числе "свободных" пленок пористого кремния // ФТП. - 1996. - Т.30. - С.1177-1185.

. Беляков Л.В. Фотоответ и электролюминесценция структур кремний - пористый кремний - химически осажденный металл // ФТП. - 2000. - Т.34. - С.1386-1389.

. Исследование пористого кремния методом акустической микроскопии / Е.А. Бибик, Э.Ю. Бучин, С.П. Зимин, М.Н. Преображенский // Материалы международной н. - т. конф. "Теория, методы и средства измерений, контроля и диагностики. Новочеркасск, 2000. - Ч.2. - С.37-40.

. Электролюминесценция и вольтамперные характеристики структур на основе пористого кремния / Э.Ю. Бучин, А.Н. Лаптев, А.В. Проказников и др. // Письма в ЖТФ. - 1997. - Т.23, вып.11. - С.70-76.

. Гапоненко С.В. Фотонные кристаллы / С.В. Гапоненко, А.В. Фёдоров // Оптика наноструктур. СПб. - Недра, 2005. С.1-48.

. Головань Л.А. Влияние структурных характеристик пористых полупроводников и диэлектриков на их оптические свойства: дис… док. физ. - мат. наук: 17.04.08/Л.А. Головань; Мос. гос. ун-т им. М.В. Ломоносова. - Москва, 2008. - 251с.

. Генерация оптических гармоник в наноструктурах пористых полупроводников /Л.А. Головань, П.К. Кашкаров, В.Ю. Тимошенко и др. // Вестник Московского университета. Сер.3. Физика. Астрономия. - 2005. - №2. - С.31-40.

. Генерация второй оптической гармоники в структурах с фотонной запрещенной зоной на основе пористого кремния/ Л.А. Головань, П.К. Кашкаров, В.Ю. Тимошенко и др. // Письма в ЖЭТФ. - 1999. - Т.69,№4. - С.274-279.

. Двулучепреломление формы и генерация оптических гармоник в наноструктурах пористых полупроводников / Л.А. Головань, П.К. Кашкаров, В.Ю. Тимошенко, А.М. Желтиков // Российские нанотехнологии. - 2006. - Т.1, №1-2. - С.111-120.

. Костишко Б.М. Стабилизация светоизлучающих свойств пористого кремния термовакуумным отжигом // Письма в ЖТФ. - 2000. - Т.26, вып.1. - С.50-55

. Электрические и фотоэлектрические свойства слоистых пленок а-Si: Н и влияние на них термического отжига / И.А. Курова, Н.Н. Ормонт, Е.И. Теруков, В.П. Афанасьев и др. // ФТП. - 2001. - Т.35. - С.367-370.