眾所周知,GaN與碳納米管材料有著優(yōu)秀的壓電性能和良好的光電性能。它們具有質(zhì)量輕、易于集成等優(yōu)異的性能。基于以上的這些特性,GaN光柵與碳納米管非常有希望運用于制造傳感器件和高精度的光電子器件。GaN光柵在許多領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景,使用離子束刻蝕(IBE)制造GaN光柵,其蝕刻傾斜角的大小對GaN光柵光學(xué)性能造成重要影響。因此,本論文提出了一種帶有蝕刻傾斜角的硅基GaN光柵結(jié)構(gòu)模型。研究了不同錐角對光柵反射譜的影響。同時分析了光柵厚度、GaN膜層厚度、光柵周期、填充因子以及入射光角度等不同參數(shù)對GaN光柵光學(xué)性能的影響。本論文采用嚴格耦合波分析(RCWA)理論精確計算GaN光柵光學(xué)性能。該工作的結(jié)果對于制造GaN反射光子器件如折射率傳感器、耦合器等具有重要意義。碳納米管的光譜特性對于光電子器件和傳感器在很多領(lǐng)域的應(yīng)用是非常重要的。本論文通過使用緊束縛模型和SOS方法計算扭轉(zhuǎn)角對碳納米管的吸收光譜。首先,基于PPP理論建立碳納米管結(jié)構(gòu)模型,然后移動某個碳原子使碳納米管帶有一定扭轉(zhuǎn)角度,并根據(jù)碳納米管結(jié)構(gòu)的變化計算扭轉(zhuǎn)碳納米管結(jié)構(gòu)模型鍵長。最后,基于SOS計算不同扭轉(zhuǎn)角度下的吸收光譜,然...

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 GaN光柵發(fā)展歷程
    1.3 碳納米管發(fā)展歷程
    1.4 本文主要工作內(nèi)容及研究方法
        1.4.1 GaN光柵的研究內(nèi)容及方法
        1.4.2 碳納米管的研究內(nèi)容及方法
    1.5 文章結(jié)構(gòu)安排
第二章 GaN光柵的理論研究
    2.1 GaN光柵的理論研究方法
    2.2 嚴格耦合波理論(RCWA)方法
        2.2.1 TM偏振光入射
        2.2.2 TE偏振光入射
    2.3 本章小結(jié)
第三章 GaN光柵的設(shè)計及實現(xiàn)
    3.1 Rsoft仿真軟件簡介
    3.2 GaN光柵模型設(shè)計
    3.3 GaN光柵參數(shù)計算
        3.3.1 GaN薄膜厚度計算及分析
        3.3.2 GaN光柵厚度計算及分析
        3.3.3 GaN光柵周期計算及分析
        3.3.4 GaN光柵占空比計算及分析
        3.3.5 入射光角度計算及分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 碳納米管的理論計算
    4.1 碳納米管的結(jié)構(gòu)與分類
        4.1.1 碳納米管的結(jié)構(gòu)
        4.1.2 按石墨層數(shù)分類
        4.1.3 按手性分類
        4.1.4 按導(dǎo)電性分類
    4.2 碳納米管模型計算
        4.2.1 SSH模型
        4.2.2 PPP模型
    4.3 分子動力學(xué)計算
        4.3.1 分子動力學(xué)計算方法基本原理
        4.3.2 碳納米管勢函數(shù)
    4.4 吸收光譜計算
    4.5 本章小結(jié)
第五章 形變碳納米管及性質(zhì)
    5.1 碳納米管吸收光譜
    5.2 扶手椅型碳納米管吸收光譜
    5.3 鋸齒型碳納米管吸收光譜
        5.3.1 金屬型碳納米管吸收光譜
        5.3.2 半導(dǎo)體型碳納米管吸收光譜
    5.4 扭轉(zhuǎn)碳納米管吸收光譜
        5.4.1 扶手椅型扭轉(zhuǎn)(5,5)管吸收光譜
        5.4.2 金屬型扭轉(zhuǎn)(6,0)管吸收光譜
        5.4.3 半導(dǎo)體型扭轉(zhuǎn)(7,0)管吸收光譜
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫的論文
附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間申請的專利
致謝



本文編號：3776538