مطالعه مدهای پلاسمونی و بازده جذب در نانوساختارهای فلز-عایق-فلز (Al-sio(۲)-Al) به روش عددی FDTD

در مطالعه حاضر، طول موج تشدیدهای پلاسمون سطحی جایگزیده (LSPR) و انتشاری را در الگویی مستطیلی شکل از نانوساختارهایفلز-عایق-فلز آلومینیوم (Al) مورد بررسی قرار میدهیم. در این مطالعه تلاش میگردد، تا با محاسبه بازده جذب از طریق تغییر دو عاملمهم، قطبش نور فرودی و تغییر ضخامت لایه ها پاسخ نوری مناسبتری را با هدف کارائی بهتر در نانوساختار ایجاد کنیم. با استفاده از روشعددی تفاضل محدود حوزه زمان (FDTD)، نور جذب شده را محاسبه میکنیم. با توجه به میزان نور جذب شده در ناحیه مرئی مشاهدهگردید، تحت اثر مدهای پلاسمونی جایگزیده و پلاریتون های سطحی انتشاری بین لایه های نانوساختار، بازده جذب در قطبش TE دارایشدتی تقریبا ۲ برابر بالاتر از قطبش TM است. نتایج محاسبات بالاترین مقدار بازده جذب را در اثر تشدیدهای LSPR در ضخامت ۱۵nm در لبه پائین لایه های فلزی Al در طول موج ۴۲۰nm نشان میدهد. در این راستا با کاهش ضخامت دی الکتریک میانی (۵nm)،جفت شدگی قوی تری بین مدهای پلاسمونی انتشاری لایه های فلزی و دیالکتریک در طول موج nm ۴۱۰ شکل میگیرد. لذا، درک اینمدهای پلاسمونی در شرایط مختلف، تنظیم پذیری نور در مقیاس نانو برای ما فراهم کرده و منجر به پیشرفت هایی در دستگاه هایاپتوالکترونیکی مختلف مانند سلول خورشیدی می گردد.

Keywords:

پلاسمونیک , تفاضلات متناهی حوزه زمان , نانوذرات آلومینیوم