אָפּטיש קאָמוניקאַציע באַנד, הינטער-דין אָפּטיש רעזאַנאַטאָר

אָפּטיש קאָמוניקאַציע באַנד, הינטער-דין אָפּטיש רעזאַנאַטאָר
אָפּטיש רעסאָנאַטאָרס קענען לאָקאַליזירן ספּעציפיש ווייוולענגטס פון ליכט כוואליעס אין אַ לימיטעד פּלאַץ, און האָבן וויכטיק אַפּלאַקיישאַנז אין ינטעראַקשאַן פון ליכט-מאַטערן,אָפּטיש קאָמוניקאַציע, אָפּטיש סענסינג, און אָפּטיש ינאַגריישאַן. די גרייס פון דעם רעסאָנאַטאָר דער הויפּט דעפּענדס אויף די מאַטעריאַל קעראַקטעריסטיקס און די אַפּערייטינג ווייוולענגט, למשל, סיליציום רעסאָנאַטאָרס אַפּערייטינג אין די לעבן ינפרערעד באַנד יוזשאַוואַלי דאַרפן אָפּטיש סטראַקטשערז פון הונדערטער פון נאַנאָמעטערס און העכער. אין די לעצטע יאָרן, הינטער-דין פּלאַנער אָפּטיש רעסאָנאַטאָרס האָבן געצויגן פיל ופמערקזאַמקייט רעכט צו זייער פּאָטענציעל אַפּלאַקיישאַנז אין סטראַקטשעראַל קאָליר, כאַלאַגראַפיק ימאַגינג, ליכט פעלד רעגולירן און אָפּטאָעלעקטראָניק דעוויסעס. ווי צו רעדוצירן די גרעב פון פּלאַנער רעסאָנאַטאָרס איז איינער פון די שווער פּראָבלעמס פייסט דורך ריסערטשערז.
אַנדערש פון טראדיציאנעלן סעמיקאַנדאַקטער מאַטעריאַלס, 3 ד טאָפּאָלאָגיקאַל ינסאַלייטערז (אַזאַ ווי ביסמאַט טעללורידע, אַנטימאָני טעללורידע, ביסמאַט סעלענידע, אאז"ו ו) זענען נייַע אינפֿאָרמאַציע מאַטעריאַלס מיט טאָפּאָלאָגיקאַל פּראָטעקטעד מעטאַל ייבערפלאַך שטאַטן און ינסאַלייטער שטאַטן. די ייבערפלאַך שטאַט איז פּראָטעקטעד דורך די סימעטריע פון ​​צייט ינווערזשאַן, און זייַן עלעקטראָנס זענען נישט צעוואָרפן דורך ניט-מאַגנעטיק ימפּיוראַטיז, וואָס האט וויכטיק אַפּלאַקיישאַן פּראַספּעקס אין נידעריק-מאַכט קוואַנטום קאַמפּיוטינג און ספּינטראָניק דעוויסעס. אין דער זעלביקער צייט, טאָפּאָלאָגיקאַל ינסאַלייטער מאַטעריאַלס אויך ווייַזן ויסגעצייכנט אָפּטיש פּראָפּערטיעס, אַזאַ ווי הויך רעפראַקטיווע אינדעקס, גרויס ניט-לינעאַראָפּטישקאָואַפישאַנט, ברייט ארבעטן ספּעקטרום קייט, טונאַביליטי, גרינג ינאַגריישאַן, אאז"ו ו, וואָס גיט אַ נייַע פּלאַטפאָרמע פֿאַר די רעאַליזיישאַן פון ליכט רעגולירן אוןאָפּטאָעלעקטראָניק דעוויסעס.
א פאָרשונג מאַנשאַפֿט אין טשיינאַ האט פארגעלייגט אַ מעטאָד פֿאַר די פאַבריקיישאַן פון הינטער-דין אָפּטיש רעסאָנאַטאָרס דורך ניצן גרויס שטח גראָוינג ביסמוט טעללורידע טאַפּאַלאַדזשיקאַל ינסאַלייטער נאַנאָפילמס. די אָפּטיש קאַוואַטי ווייזט קלאָר ווי דער טאָג אפקלאנג אַבזאָרפּשאַן טשאַראַקטעריסטיקס אין לעבן ינפרערעד באַנד. ביסמוט טעללורידע האט אַ זייער הויך רעפראַקטיווע אינדעקס פון מער ווי 6 אין די אָפּטיש קאָמוניקאַציע באַנד (העכער ווי די רעפראַקטיווע אינדעקס פון טראדיציאנעלן הויך רעפראַקטיווע אינדעקס מאַטעריאַלס אַזאַ ווי סיליציום און גערמאַניום), אַזוי אַז די אָפּטיש קאַוואַטי גרעב קענען דערגרייכן 1-twentieth פון די אפקלאנג. ווייוולענגט. אין דער זעלביקער צייט, די אָפּטיש רעסאָנאַטאָר איז דאַפּאַזיטיד אויף אַ איין-דימענשאַנאַל פאָטאָניק קריסטאַל, און אַ ראָמאַן ילעקטראָומאַגנעטיקלי ינדוסט דורכזעיקייַט ווירקונג איז באמערקט אין די אָפּטיש קאָמוניקאַציע באַנד, וואָס איז רעכט צו דער קאַפּלינג פון די רעזאַנאַטאָר מיט די טאַם פּלאַזמאָן און זייַן דעסטרוקטיווע ינטערפיראַנס. . די ספּעקטראַל ענטפער פון דעם ווירקונג דעפּענדס אויף די גרעב פון די אָפּטיש רעזאַנאַטאָר און איז געזונט צו די ענדערונג פון די אַמביאַנט רעפראַקטיווע אינדעקס. די אַרבעט אָפּענס אַ נייַע וועג פֿאַר די רעאַליזיישאַן פון אַלטראַטהין אָפּטיש קאַוואַטי, טאַפּאַלאַדזשיקאַל ספּעקטרום רעגולירן פון ינסאַלייטער מאַטעריאַל און אָפּטאָעלעקטראָניק דעוויסעס.
ווי געוויזן אין FIG. 1אַ און 1ב, די אָפּטיש רעזאַנאַטאָר איז דער הויפּט קאַמפּאָוזד פון אַ ביסמוט טעללורידע טאַפּאַלאַדזשיקאַל ינסאַלייטער און זילבער נאַנאָפילמס. די ביסמאַט טעללורידע נאַנאָפילמס צוגעגרייט דורך מאַגנטראָן ספּוטערינג האָבן אַ גרויס שטח און גוט פלאַטנאַס. ווען די גרעב פון די ביסמוט טעללורידע און זילבער פילמס איז ריספּעקטיוולי 42 נם און 30 נם, די אָפּטיש קאַוואַטי יגזיבאַץ שטאַרק אפקלאנג אַבזאָרפּשאַן אין די באַנד פון 1100 ~ 1800 נם (פיגורע 1 ק). ווען די ריסערטשערז ינאַגרייטיד דעם אָפּטיש קאַוואַטי אַנטו אַ פאָטאָניק קריסטאַל געמאכט פון אָלטערנייטינג סטאַקס פון טאַ2אָ5 (182 נם) און סיאָ 2 (260 נם) לייַערס (פיגורע 1e), אַ באַזונדער אַבזאָרפּשאַן טאָל (פיגורע 1ף) ארויס לעבן דער אָריגינעל רעזאַנאַנט אַבזאָרפּשאַן שפּיץ (~ 1550 נם), וואָס איז ענלעך צו די ילעקטראָומאַגנעטיקלי ינדוסט דורכזעיקייַט ווירקונג געשאפן דורך אַטאָמישע סיסטעמען.

די ביסמוט טעללורידע מאַטעריאַל איז קעראַקטערייזד דורך טראַנסמיסיע עלעקטראָן מיקראָסקאָפּי און יליפּסאָמעטרי. FIG. 2a-2c ווייזט טראַנסמיסיע עלעקטראָן מיקראָגראַפס (הויך-האַכלאָטע בילדער) און אויסגעקליבן עלעקטראָן דיפפראַקשאַן פּאַטערנז פון ביסמאַט טעללורידע נאַנאָפילמס. עס קענען זיין געזען פון די פיגור אַז די צוגעגרייט ביסמוט טעללורידע נאַנאָפילמס זענען פּאָליקריסטאַללינע מאַטעריאַלס, און די הויפּט גראָוט אָריענטירונג איז (015) קריסטאַל פלאַך. פיגורע 2ד-2ף ווייזט די קאָמפּלעקס רעפראַקטיווע אינדעקס פון ביסמאַט טעללורידע געמאסטן דורך עלליפּסאָמעטער און די פיטאַד ייבערפלאַך שטאַט און שטאַט קאָמפּלעקס רעפראַקטיווע אינדעקס. די רעזולטאַטן ווייַזן אַז די יקסטינגשאַן קאָואַפישאַנט פון די ייבערפלאַך שטאַט איז גרעסער ווי די רעפראַקטיווע אינדעקס אין די קייט פון 230 ~ 1930 נם, ווייזונג מעטאַל-ווי קעראַקטעריסטיקס. דער רעפראַקטיווע אינדעקס פון דעם גוף איז מער ווי 6 ווען די ווייוולענגט איז גרעסער ווי 1385 נם, וואָס איז פיל העכער ווי אַז פון סיליציום, גערמאַניום און אנדערע טראדיציאנעלן הויך-רעפראַקטיווע אינדעקס מאַטעריאַלס אין דעם באַנד, וואָס לייז אַ יסוד פֿאַר דער צוגרייטונג פון הינטער -דין אָפּטיש רעסאָנאַטאָרס. די ריסערטשערז פונט אויס אַז דאָס איז דער ערשטער רעפּאָרטעד רעאַליזיישאַן פון אַ טאָפּאָלאָגיקאַל ינסאַלייטער פּלאַנער אָפּטיש קאַוואַטי מיט אַ גרעב פון בלויז טענס פון נאַנאָמעטערס אין די אָפּטיש קאָמוניקאַציע באַנד. דערנאָך, די אַבזאָרפּשאַן ספּעקטרום און רעזאַנאַנס ווייוולענגט פון די הינטער-דין אָפּטיש קאַוואַטי זענען געמאסטן מיט די גרעב פון ביסמאַט טעללורידע. צום סוף, די ווירקונג פון זילבער פילם גרעב אויף ילעקטראָומאַגנעטיקלי ינדוסט דורכזעיקייַט ספּעקטראַ אין ביסמאַט טעללורידע נאַנאָקאַוויטי / פאָטאָניק קריסטאַל סטראַקטשערז איז ינוועסטאַגייטאַד.

דורך פּריפּערינג גרויס שטח פלאַך דין פילמס פון ביסמאַט טעללורידע טאַפּאַלאַדזשיקאַל ינסאַלייטערז, און ניצן די הינטער-הויך רעפראַקטיווע אינדעקס פון ביסמוט טעללורידע מאַטעריאַלס אין לעבן ינפרערעד באַנד, אַ פּלאַנער אָפּטיש קאַוואַטי מיט אַ גרעב פון בלויז טענס פון נאַנאָמעטערס איז באקומען. די הינטער-דין אָפּטיש קאַוואַטי קענען פאַרשטיין עפעקטיוו רעזאַנאַנט ליכט אַבזאָרפּשאַן אין דעם לעבן ינפרערעד באַנד, און האט אַ וויכטיק אַפּלאַקיישאַן ווערט אין דער אַנטוויקלונג פון אָפּטאָעלעקטראָניק דעוויסעס אין די אָפּטיש קאָמוניקאַציע באַנד. די גרעב פון די ביסמאַט טעללורידע אָפּטיש קאַוואַטי איז לינעאַר צו די רעזאַנאַנט ווייוולענגט, און איז קלענערער ווי אַז פון ענלעך סיליציום און גערמאַניום אָפּטיש קאַוואַטי. אין דער זעלביקער צייט, ביסמוט טעללורידע אָפּטיש קאַוואַטי איז ינאַגרייטיד מיט פאָטאָניק קריסטאַל צו דערגרייכן די אַנאַמאַלאַס אָפּטיש ווירקונג ענלעך צו די ילעקטראָומאַגנעטיקלי ינדוסט דורכזעיקייַט פון אַטאָמישע סיסטעם, וואָס גיט אַ נייַע מעטאָד פֿאַר די ספּעקטרום רעגולירן פון מיקראָסטרוקטורע. דעם לערנען פיעסעס אַ זיכער ראָלע אין פּראַמאָוטינג די פאָרשונג פון טאַפּאַלאַדזשיקאַל ינסאַלייטער מאַטעריאַלס אין ליכט רעגולירן און אָפּטיש פאַנגקשאַנאַל דעוויסעס.