近年來,有機無機雜化鈣鈦礦由于具有載流子移動能力強、缺陷密度低、且?guī)犊烧{(diào)的優(yōu)良光電特性受到了很多的關(guān)注。目前已被廣泛的應用于制作LED、太陽能電池、光電探測器、激光器等微型器件,且取得了非常多的成果進展。然而,目前對這些光電器件的研究相對較為獨立,而在鈣鈦礦集成芯片領(lǐng)域的研究仍然有很大的空白。此外,就基于回音壁模式的微腔而言,單方向出射的實現(xiàn)始終是熱點問題,在已經(jīng)發(fā)表的成果中,變形腔、直接耦合微腔、引入散射缺陷的方法都得到了充分的研究,然而,這些方法往往也伴隨著對微腔品質(zhì)因子的很大犧牲且仍然存在其他方向的出射�；谶@些因素,本文在理論、仿真以及實驗中論證并制備出了有源片上鈣鈦礦微腔波導的耦合器件,首次證明了鈣鈦礦片上光網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的可能性,并且通過引入外部手性結(jié)構(gòu),實現(xiàn)了這一片上器件的單方向出射。為了能夠?qū)崿F(xiàn)片上的集成,本文采用二維回音壁模式鈣鈦礦微腔結(jié)構(gòu)作為該耦合器件的光源。通過建立基于有限元算法的Comsol仿真模型,證明這種集成方案的可行性。引入了手性螺旋線微腔結(jié)構(gòu),通過對比不同的耦合間距、微腔大小、結(jié)構(gòu)組成等因素對耦合效率和單方向出射性能的影響,選出較優(yōu)的結(jié)果設(shè)計實驗方案。根據(jù)這...

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1溴的鈣鈦礦單晶吸收光譜和折射率

哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文收和光致發(fā)光方面的性質(zhì)與多晶薄膜幾乎一樣，且通過更長的發(fā)光壽命推斷載流子擴散在光致發(fā)光衰減上起到了重要的作用，鈣鈦礦單晶的缺陷密度約為1015/cm3。比薄膜中的低了一個數(shù)量級。圖1-1是通過測量透射譜和反射譜得到的吸收光譜，以及有機無機溴的鈣....

圖1-2微米線與有機物微腔耦合單模激光[27]

圖1-3鈣鈦礦包覆銀納米線集成激光器件[28]

意大利理工學院研究小組近期的成果則展示了一種與氮化硅光子芯片鈣鈦礦器件[29]。這一器件是基于有機無機碘化鉛鈣鈦礦環(huán)形激光器結(jié)制備的。如圖1-4b）所示，為了實現(xiàn)衰逝波耦合，本文先在氮化硅上厚的二氧化硅基底，將該基底刻蝕出窄且深的凹槽，在在上面旋涂鈣體液，使鈣鈦礦填充進二氧化....

圖1-4氮化硅波導集成環(huán)形鈣鈦礦激光器a）耦合結(jié)構(gòu)二維示意圖

圖1-4氮化硅波導集成環(huán)形鈣鈦礦激光器a）耦合結(jié)構(gòu)二維示意圖b）結(jié)構(gòu)剖面圖和各部分高度c）在鈣鈦礦一側(cè)采集的放大自發(fā)輻射譜（ASE）插圖：隨泵浦能量增強，ASE與激光強度對比d）在氮化硅波導一側(cè)采集的激光光譜插圖：激光閾值曲線a)c）d）b)c)

本文編號：3958484