З’ясування умов збудження поверхневих поляритонів у кераміці Mg0,2Zn0,8O методом порушеного повного внутрішнього відбивання
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe67.8.611Ключові слова:
(Mg,Zn)O, твердий розчин, оптичнi властивостi, iнфрачервона спектроскопiя, дисперсiйний аналiз коефiцiєнта вiдбиванняАнотація
Уперше для керамiки Mg0,2Zn0,8O теоретично з’ясовано умови збудження поверхневих поляритонiв та побудовано поверхню порушеного повного внутрiшнього вiдбивання I(ν)/I0(ν), яка являє собою тривимiрне подання коефiцiєнта пропускання в IЧ-дiапазонi спектра. Визначено його залежнiсть вiд частоти i кута падiння випромiнювання. Для одержання оптичних i електрофiзичних параметрiв керамiки, необхiдних для розрахункiв, вимiрянi спектри зовнiшнього IЧ-вiдбивання. З них одержано вiдповiднi параметри методом дисперсiйного аналiзу. Продемонстровано можливiсть дослiджень резонансної взаємодiї оптичних фононiв та плазмонiв. Отриманi результати добре узгоджуються з вiдомими в лiтературi даними.
Посилання
N.L. Dmitruk, V.G. Litovchenko, V.L. Strizhevskii. Surface Polaritons in Semiconductors and Insulators (Naukova Dumka, Kyiv, 1989) (in Russian).
E.A. Vinogradov, N.N. Novikova, V.A. Yakovlev. Nearfield phonon-polariton spectroscopy as a method for studying the optical properties of nanofilms. Usp. Fiz. Nauk 184, 653 (2014) (in Russian).
https://doi.org/10.3367/UFNr.0184.201406g.0653
I.V. Venger, Ye.F. Venger, L.Yu. Melnichuk, O.V. Melnichuk. Anisotropy of Surface Plasmon-phonon Polaritons in ZnO and 6H-SiC Single Crystals (Naukova Dumka, 2020) (in Ukrainian).
A.V. Melnichuk Investigation of surface polaritons in zinc oxide single crystals. Funct. Mater. 5, 25 (1998).
I.I. Burshta, Ye.F. Venger, A.V. Melnichuk, Yu.A. Pasechnik, A.P. Liptuga. Method for Modulating Electromagnetic Radiation and Device for Its Implementation. Application for invention No. 5000 180/25 (August 13, 1991) (in Russian).
U. ¨Ozg¨ur, D. Hofstetter, H. Morko¸c. ZnO devices and applications: a review of current status and future prospects, Proc. IEEE 98, 1255 (2010).
https://doi.org/10.1109/JPROC.2010.2044550
M. Suja, S.B. Bashar, B. Debnath, L. Su, W. Shi, R. Lake, J. Liu. Electrically driven deep ultraviolet MgZnO lasers at room temperature. Sci. Rep. 7, 2677 (2017).
https://doi.org/10.1038/s41598-017-02791-0
A. Ohtomo, M. Kawasaki, T. Koida, K. Masubuchi, H. Koinuma, Y. Sakurai, Y. Yoshida, T. Yasuda, Y. Segawa. MgxZn1−xO as a II-VI widegap semiconductor alloy. Appl. Phys. Lett. 71, 2466 (1998).
https://doi.org/10.1063/1.121384
T. Makino, Y. Segawa, A. Ohtomo, K. Tamura, H. Koinuma. Band gap engineering based on MgxZn1−xO and CdyZn1−yO films ternary alloy films. Appl. Phys. Lett. 78, 1237 (2001).
https://doi.org/10.1063/1.1350632
O. Melnichuk, N. Korsunska, I. Markevich, V. Boyko, Yu. Polishchuk, Z. Tsybrii, L. Melnichuk, E. Venger, V. Kladko, L. Khomenkova. Peculiarities of specular infrared reflection spectra of ZnO-based ceramics. Semicond. Phys. Quant. Electron. Optoelectron. 24, 390 (2021).
C. Bundesmann, A.Rahm, M. Lorenz, M. Grundmann, M. Schubert. Infrared optical properties of MgxZn1−xO thin films (0 ≤ x ≤ 1): Long-wavelength optical phonons and dielectric constants. J. Appl. Phys. 99, 113504 (2006).
https://doi.org/10.1063/1.2200447
Y. Jin, B. Zhang, Y. Shuming, Y. Wang, J. Chen, H. Zhang, C. Huang, C. Cao, H. Cao, R.P.H. Chang. Room temperature UV emission of MgxZn1−xO films. Solid State Commun. 119, 409 (2001).
https://doi.org/10.1016/S0038-1098(01)00244-7
A. Kaushal, D. Kaur. Effect of Mg content on structural, elecrical and optical properties of Zn1−xMgxO nanocomposite thin films. Solar Energy Mater. Solar Cells. 93, 193 (2009).
https://doi.org/10.1016/j.solmat.2008.09.039
J. Chen, W.Z. Shen. Long-wavelength optical phonon properties of ternary MgZnO thin films. Appl. Phys. Lett. 83, 2154 (2003).
https://doi.org/10.1063/1.1610795
O.V. Melnichuk, L.Yu. Melnichuk, N.O. Korsunska, L.Yu. Khomenkova, Ye.F. Venger, I.V. Venger. Phononpolariton excitations in MgZnO/6H-SiC structures. Ukr. J. Phys. 65, 162 (2020).
https://doi.org/10.15407/ujpe65.2.162
O. Melnichuk, L. Melnichuk, N. Korsunska, L. Khomenkova, Ye. Venger. Surface polariton in optical-anisotropic MgxZnO1−x/6H-SiC structures. Funct. Mater. 27, 559 (2020).
O. Melnichuk, L. Melnichuk, T. Torchynska, Ye. Venger, N. Korsunska, L. Khomenkova. Effect of plasmon-phonon interaction on the infrared reflection spectra of MgxZn1−xO/Al2O3 structures. J. Mater. Sci. Mater. Electron. 31, 7559 (2020).
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
