پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 46 |
| تعداد شماره‌ها | 1,226 |
| تعداد مقالات | 10,524 |
| تعداد مشاهده مقاله | 20,816,010 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 14,187,728 |
بررسی اثر ضخامت زیرلایه بر جذب تک لایه‌های TMDC در ناحیه طول موج مرئی | ||
| فصلنامه علمی اپتوالکترونیک | ||
| مقاله 6، دوره 2، شماره 2 - شماره پیاپی 6، آذر 1396، صفحه 51-56 اصل مقاله (230.13 K) | ||
| نوع مقاله: پژوهشی | ||
| نویسندگان | ||
| نرگس انصاری* 1؛ فریناز قربانی2؛ انسیه محبی1 | ||
| 1دانشگاه الزهرا | ||
| 2گروه فیزیک، دانشکده فیزیک-شیمی، دانشگاه الزهرا، تهران، ایران | ||
| چکیده | ||
| لایه‌های دوبعدی دی‌کالکوجنایدهای فلزات واسطه (TMDC) با گاف‌های نواری مستقیم، افق جدیدی در کاربری این مواد در فوتونیک و الکترواپتیک ایجاد کرده است. وجود گاف نواری باعث جذب اپتیکی چشمگیر این لایه‌ها در دستگاه‌های فوتوولتاییک می‌شود. قرارگیری این لایه‌ها روی زیرلایه به علت بازتاب‌های متوالی، بر طیف جذب اثر می‌گذارد. به طور متداول، از SiO2 یاSi و یا ترکیب آنها به عنوان زیرلایه برای این تک لایه‌ها استفاده می‌شود. در این مقاله با استفاده از روش ماتریس انتقال، طیف جذب تک لایه‌های TMDC شامل MoSe2، WSe2،MoS2 و WS2 با حضور زیرلایۀ SiO2یاSi و یا دوتایی SiO2/Si با ضخامت‌های مختلف لایۀ SiO2 بررسی شد. ضخامت 90 نانومتر لایۀ SiO2 در زیرلایۀ دوتایی به عنوان ضخامت بهینه انتخاب شد؛ چرا که روند کلی جذب را تغییر نمی‌دهد و باعث افزایش جذب در بعضی نواحی طول موجی می‌شود. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| لایه‌های دوبعدی TMDC؛ جذب؛ زیرلایه؛ روش ماتریس انتقال؛ ثابت گذردهی لورنتس | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Investigation of the Effect of Substrate Thickness on Absorption of TMDC Monolayers in the Visible Wavelength | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Farinaz Ghorbani2؛ ensiyeh mohebbi1؛ | ||
| 2Department of Physics, Alzahra University, Tehran, Iran. | ||
| چکیده [English] | ||
| Two-dimensionam transition-metal dichalcogenides (TMDC) layers with direct bandgaps have made a new horizon for application in photonics and electroptics. The presence of bandgap causes a significant absorption useful in photovoltaic devices. When these layers are located on a substrate that leads to a frequent optical reflection thus affect the absorption. Typically, SiO2 or Si or their combination as a substrate is used for these monolayers. In this paper, we used a transfer matrix method to study the absorption spectra of TMDC monolayers including MoSe2, WSe2, MoS2 and WS2 with the presence of SiO2/ Si substrate with different thicknesses of SiO2 layer. We found that using the SiO2 layer with a thickness of 90 nm in SiO2/ Si substrate does not change the general behavior of absorption and increases the absorption in some regions of the wavelength range. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Two Dimensional TMDC, Absorption, Substrate, Transfer Matrix Method, Lorentz Permittivity | ||
| مراجع | ||
|
[1] Seyler KL, Schaibley JR, Gong P, Rivera P, Jones A, Wu S, Yan J, Mandrus D, Yao W, Xu X. Electrical control of second-harmonic generation in a WSe2 monolayer transistor. Nature nanotechnology. 2015; 10(5): 407-11. [2] Noori Y, Cao Y, Roberts J, Woodhead C, Bernardo-Gavito R, Tovee P, Young R. Photonic crystals for enhanced light extraction from 2D materials. ACS Photonics. 2016; 3(12): 2515-2520. [3] Yu Y, Hu S, Su L, Huang L, Liu Y, Jin Z, Purezky A, Geohegan D, Kim K, Zhang Y, Cao L. Equally efficient interlayer exciton relaxation and improved absorption in epitaxial and nonepitaxial MoS2/WS2 heterostructures. Nano letters. 2015; 15(1): 486-91. [4] Li X, Han W, Wu J, Qiao X, Zhang J, Tan P. Layer-number dependent optical properties of 2D materials and their application for thickness determination. Advanced Functional Materials. 2017; 27(19): 1604468. [5] Li Y, Chernikov A, Zhang X, Rigosi A, Hill H, Zande A, Chenet D, Shih E, Hone J, Heinz T. Measurement of the optical dielectric function of monolayer transition-metal dichalcogenides: MoS2, MoSe2, WS2, and WSe2. Physical Review B. 2014; 90(20): 205422. [6] Ansari N, Ghorbani F. Light absorption optimization in two-dimensional transition metal dichalcogenides van der Waals heterostructures. JOSA B. 2018; 35(5): 1179-85. [7] Ansari N, Moradi M. Optical absorption in air/monolayer MoS2/S (S=SiO2 or Si) trilayer stacks at oblique incidence. Superlattices and Microstructures. 2017; 104: 104-11. [8] Zhao P, Kiriya D, Azcatl A, Zhang C, Tosun M, Liu YS, Hettick M, Kang JS, McDonnell S, KC S, Guo J. Air stable p-doping of WSe2 by covalent functionalization. ASC nano. 2014; 8(10): 10808-14. [9] Lien DH, Kang JS, Amani M, Chen K, Tosun M, Wang HP, Roy T, Eggleston MS, Wu MC, Dubey M, Lee SC. Engineering light outcoupling in 2D materials. Nano letters. 2015; 15(2): 1356-61. [10] Zeng J, Li J, Li H, Dai Q, Tie Sh, Lan Sh. Effects of substrates on the nonlinear optical responses of two-dimensional materials. Optics express. 2015; 23(25): 31817-27. [11] Zhan T, Shi X, Dai Y, Liu X, Zi J. Transfer matrix method for optics in Graphene layers. Journal of Physics: Condensed Matter. 2013; 25(21): 215301. [12] Green M, Keevers M. Optical peroperties of intrinsic silicon at 300 K. Progress in Photovoltaics: Research and Applications. 1995; 3: 189-192. [13] Ghosh G. Dispersion-equation coefficients for the reflective index and birefringence of calcite and quartz crystals. Optics communications. 1999; 163(1-3): 95-102. [14] Chen K, Wan X, Xu J. Epitaxial stitching and stacking growth of atomically thin transition-metal dichalcogenides (TMDCs) heterojunctions. Advanced Functional Materials. 2017; 27(19): 1603884. [15] Wang R, Chien H, Kumar J, Kumar N,. Chiu H and Zhao H. Third-harmonic generation in ultrathin films of MoS2. ACS applied materials & interfaces. 2013; 6(1): 314-8. Kumar N, Najmaei S, Cui Q, Ceballos F, Ajayan P, Lou J, Zhao H. Second harmonic microscopy of monolayer MoS2. Physical Review B. 2013; 87(16): 161403. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 647 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 547 |
||