基于单层二硫化钼的光学吸收器的设计与研究
近年来，二维材料因其独特的电磁性质引起人们的广泛关注。单层二硫化钼作为过渡金属硫化物的代表，是继石墨烯之后的又一热门二维材料。它的半导体特性以及强自旋轨道耦合作用使其呈现独特的电学、光学以及能谷特性，在光电子领域具有广阔的应用潜力。基于此，本文利用严格耦合波分析法和传输矩阵法，开展了单层二硫化钼的光学吸收率性能改善的研究，并初步研究了单层二硫化钼的光自旋霍尔效应。本文主要的研究工作如下： 首先，设计了一个基于单层二硫化钼、介电光栅和介电一维光子晶体组成的复合结构。研究结果表明复合结构实现了两个完美吸收峰和一个达到95%的光吸收峰。另外，通过改变复合结构的几何结构参数，可以实现吸收峰位置的调控。这对单层二硫化钼材料在光学吸收器中的应用具有重要意义。 其次，讨论了仅使用一维光子晶体增强单层二硫化钼光学吸收率的可行性。研究结果发现，通过合理设计一维光子晶体结构的几何参数，多层复合结构的光学吸收率可以达到90%。该简化结构将更有利于其在实验上的实现。 最后，初步开展了一维光子晶体增强单层二硫化钼的光自旋霍尔效应的研究。研究结果发现，一维光子晶体多层结构能有效增强单层二硫化钼的光自旋霍尔效应。另外，也讨论了多层结构几何参量的变化对体系光自旋霍尔效应的影响。
光学吸收器;单层二硫化钼;光自旋霍尔效应;一维光子晶体;石墨烯
南京邮电大学
硕士
物理电子学
颜晓红
2019
中文
O613.51
2020-04-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）