Your browser does not support JavaScript!

Αρχική    Συλλογές    Σχολή/Τμήμα  

Σχολή/Τμήμα

Σχολή Θετικών και Τεχνολογικών Επιστημών Ιατρική Σχολή
Σχολή Κοινωνικών Επιστημών Σχολή Επιστημών Αγωγής
Φιλοσοφική Σχολή Διάφορα [3]

Τρέχουσα Εγγραφή: 1 από 2

Πίσω στα Αποτελέσματα Προηγούμενη σελίδα
Επόμενη σελίδα
Προσθήκη στο καλάθι
[Προσθήκη στο καλάθι]
Κωδικός Πόρου 000437560
Τίτλος Nitrade polariton lasers
Άλλος τίτλος Πολαριτονικά λέιζερ νιτριδίων
Συγγραφέας Αμαργιανιτάκης, Εμμανουήλ
Σύμβουλος διατριβής Πελεκάνος, Νικόλαος
Μέλος κριτικής επιτροπής Monroy, Eva
Κιοσέογλου, Γεώργιος
Γεωργακίλας, Αλέξανδρος
Κωνσταντίνίδης, Γεώργιος
Δεληγεώργης, Γεώργιος
Κοπιδάκης, Γεώργιος
Περίληψη Ο κύριος σκοπός της διδακτορικής διατριβής πραγματεύεται την καινοτόμα ανάπτυξη μικροκοιλοτήτων βασισμένες σε Νιτρίδια του Γαλλίου ως ενεργό υλικό χαϋώς και τη χρήση διηλεκτρικών καθρεφτών εκατέρωθεν των δυο πλευρών τους για τη μείωση της πυκνότητας ενέργειας κατωφλίου σε λειτουργία σύμφωνης και μονοχρωματικής εκπομπής φωτός υπό οπτική άντληση σε θερμοκρασία δωματίου για τη θέσπιση τεχνολογικών θεμελίων και τη μεταγενέστερη κατασκευή ηλεκτρικά αντλούμενων δομών. Η διάταξη μιας μικροκοιλότητας μας προσφέρει τη δυνατότητα να γίνει μελέτη της ισχυρής αλλελεπίδρασης μεταξύ του φωτός και της ύλης με την ίδια ενέργεια και ορμή, και έτσι, μας επιτρέπει να εξερευνήσουμε τις δυνατότητες ενός μη τετριμένου φυσικού συστήματος χαϋώς και την αξιοποίηση του σε μελοντικές οπτοηλεκτρονικές συσκευές και εφαρμογές. Στην παρούσα εργασία, ως δομικά συστα¬τικά της ύλης χρησιμοποιούνται τα ζεύγοι ηλεκτρονίου-οπής, γνωστά στη βιβλιο¬γραφία ως εξιτόνια, όπου παρατηρούνται σε μη-οργανικά (όπως η παρούσα μελέτη) και}ώς και σε οργανικά ημιαγωγικά υλικά. Εαν η αλληλεπίδραση φωτός-ύλης είναι αρκετά ισχυρή, όπου είναι εφικτό όταν οι συνολικές απώλειες του συστήματος είναι μειωμένες, η διάκριση των αρχικών καταστάσεων χάνεται και δημιουργούνται νέες οιονεί-καταστάσεις με τις ιδιότητες των εξιτονίων και των φωτονίων. Σε αυτή τη περίπτωση, το σύστημα λειτουργεί υπό το λεγόμενο "καθεστώς ισχυρής σύζευξης" και τα παραγόμενα σωματίδια ονομάζονται "πολαριτόνια". Η αυθόρμητη συλλογική συμφωνία αυτών των σωματιδίων επιτρέπει τη συμπύκνωση τους στην θεμελιώδη κατάσταση, όπου αναφέρεται στη βιβλιογραφία ως πολαριτονικό λέιζερ χωρίς να γίνεται αναστροφή των πληθυσμών, ενώ επιτρέπει τη παρατήρηση και άλλων φυσικών φαινομένων όπως η παραμετρική σκέδαση, η υπερρευστότητα κτλ. εξαιτίας των μη συνηθισμένων χαρακτηριστικών τους να είναι μισό-φως/μισό-εξιτόνιο σε συσχέτιση με την οιονεί-μποσονική τους φύση. Παρόλα αυτά, η παρατήρηση των φαινομένων αυτών παραμένει ένα απαιτητικό έργο όταν ανεβαίνει η θερμοκρασία, ενώ ο τελικός στόχος να είναι εφικτή η λειτουργία τους σε συνθήκες περιβάλλοντος έχει δυσκολέψει πολλά ερευνητικά εργαστήρια για πολλά χρόνια. Προοφανώς, ο κύριος λόγος είναι η γρήγορη αποδιέγερση των εξιτονικών οντοτήτων εξαιτίας της πεπερασμένης δεσμικής ενέργειας τους σε ανόργανους ημιαγωγούς, η οποία δεν τους επιτρέπει να "ζήσουν" παρά μόνο σε κρυογενικές συνθήκες. Η κβαντική μηχανική έχει δείξει ότι ο περιορι¬σμός των φορέων μέσα σε κβαντικά πηηγάδια ενισχύει τη δεσμική ενέργεια ενός ζεύγους ηλεκτρονίου-οπής, όπως και τη δύναμη ταλάντωσης της οπτικής μετάβασης. Προηγούμενες εργασίες σε υλικά μεγάλου ενεργειακού χάσματος, όπως το Νιτρίδιο Γαλλίου, έχουν δείξει την ικανότητα να υπερνικήσουν, το λιγότερο εν μέρη, τους προηγούμενους περιορισμούς, εφόσον οι εξιτονικές καταστάσεις κατέχουν δεσμικές ενέργειες οι οποίες είναι συγκρίσιμες του kBT σε θερμοκρασία δωματίου, ενώ μπορεί να είναι πολύ μεγαλύτερες όταν το υλικό χρησιμοποιείται σε λεπτά κβαντικά πηγάδια. Όσον αφορά το φωτονικό περιορισμό, η κατασκευή περιλαμβάνει υψηλής ποιότητας ανακλαστικούς καθρέπτες οι οποίοι τις περισσότερες φορές είναι κατασκευασμένοι από κατανεμημένους ανακλαστήρες Μπραγκ σε επίπεδη διάταξη. Αυτοί οι καθρέπτες είναι βασικά μια στοίβα από εναλλασόμενα υλικά με μεγάλο και μικρό δείκτη διάθλασης που τοποθετούνται και από τις δύο μεριές του ενεργού υλικού. Μια σημαντική περίπτωση, ενδιαφέροντος στην επικείμενη εργασία, είναι όταν διηλεκτρικοί καθρέπτες χρησιμοποιηθούν σαν πάνω και κάτω κάτοπτρα, εξαιτίας του αυξημένου φωτονικού περιορισμού που προσφέρουν με με πολύ μικρότερο αριθμό εναλλασόμενων ζευγών. Οπότε ο κύριος στόχος είναι να βελτιωθούν προηγούμενες επίπεδες συσκευές μικροκοιλοτήτων. με το να κατασκευαστούν υπέρλεπτα φιλμ Νιτρι-δίου του Γαλλίου με μικρή επιφανειακή τραχύτητα, χρησιμοποιώντας την τεχνική της φωτο-ηλεκτροχημικής εγχάραξης όπου γίνεται επιλεκτική αφαίρεση ενός στρώματος Νιτριδίου Ινδίου Γαλλίου. Ο οπτικός σχεδιασμός και η προσομοίωση των διηλεκτρικών μικροκοιλοτήτων έγινε με τη χρήση λογισμικού σε υπολογιστή ώστε να επιτευχθεί ο επιθυμητός συντονισμός ανάμεσα στο οπτικό τρόπο ταλάντωσης και στην εξιτονική κατάσταση μέσα στην ενεργό περιοχή. Η ανάπτυξη έγινε με τη τεχνική μοριακής επίταξης υποβοηθούμενη με πλάσμα σε πολικά υποστρώματα Νιτριδίου Γαλλίου πάνω σε Σάπφειρο για τις πολικές δομές και πάνω σε μη-πολικά υποστρώματα Νιτριδίου Γαλλίου για τις μη-πολικές δομές από συνεργαζόμενο φορέα στη Γαλλία. Όλα τα δείγματα μελετήθηκαν από ένα εύρος τεχνικών για να εκτιμηθεί η ποιότητα και τα χαρακτηριστικά τους. Συγκεκριμένα, στο κεφάλαιο 1, δίνεται το θεωρητικό υπόβαθρο των ΠΙ-νιτριδίων υλικών και της πολαριτονικής φυσικής. Στο κεφάλαιο 2, η μελέτη εστιάζεται στο να κατασκευαστούν υπερ-λείες υπό του μήκους κύματος μεμβράνες Νιτριδίου του Γαλλίου με το να γίνει φωτο-ηλεκτροχημική εγχάραξη ενός στόματος Νιτριδίου Ινδίου Γαλλίου, διευκολύνοντας τη μελέτη του συντελεστής απορρόφησης των μεμβρανών με βάση μετρήσεων μικρο-διαπερατότητας και λαμβάνοντας υπ'όψη τα φαινόμενα στάσιμου κύματος. Το κεφάλιο 3 περιγράφει τη χρησιμοποιηθήσα μεθοδολογία για να κατασκευαστούν εξ-ολοκλήρου διηλεκτρικές μικροκοιλότητες κατασκευασμένες από τα οξείδια Πυριτίου και Ταντάλου, όπου παρουσιάζουν μια μεγάλη αντίθεση στο δείκτη διάθλασης, και πολικές μεμβράνες αποτελούμενες από νιτρίδια Γαλλίου και Αλουμινίου Γαλλίου, όπου επιτρέπουν την παρατήρηση καλά καθορισμένων πολαριτονικών καταστάσεων στον ανάστροφο χώρο με τη χαρακτηρι¬στική αντι-τεμνόμενη συμπεριφορά, καθώς και,την αξιοσημείωτη σύμφωνη εκμπομπή φωτονίων από πολαριτόνια (πολαριτονικό λέιζερ) σε θερμοκρασία δωματίου με τη χρήση μόνο τεσσάρων εναλλασσόμενων ζευγών στον πάνω καθρέπτη. Στο κεφάλαιο 4, η ίδια προσέγγιση εφαρμόστηκε και στην μη-πολική διεύθυνση για τη κατασκευή διηλεκτρικών μικροκοιλοτήτων από υψηλής ποιότητας μη-πολικές μεμβράνες νιτριδίων Γαλλίου και Αλουμινίου Γαλλίου για πρώτη φορά. Ο υπό διερεύνηση τελευταίας τεχνολογίας σχηματισμός μικροκοιλότητας επέδειξε ενδιαφέροντα πολαριτονικά χαρα¬κτηριστικά εξαιτίας της επίπεδης ανισοτροπίας του υλικού, ενώ θέτει νέο ρεκόρ κατωφλίου ενός πολαριτονικού λέιζερ εξαιτίας της εξάλειψης των εσωτερικών πεδίων. Τελικά, για να ξεπεραστούν περιορισμοί στην εναπόθεση των διηλεκτρικών καθρεφτών εξαιτίας της μεγάλης θερμικής τάσης που δρα σε λεπτά φίλμ όταν αυτά κρυώσουν από τη θερμοκρασία της εναπόθεσης, το κεφάλαιο 5 εισάγει μια νέα κατασκευή μικροκοιλοτήτων με τη χρήση μεταφερόμενων καθρεφτο-μεμβρανών από οξείδια για τη χρήση τους σαν πάνω καθρέπτες, των οποίων η λειτουργία επιτεύχθηκε σε λ/2 (μόνο οξείδια) και 3λ/2 (πολαριτονικές) κοιλότητες.
Φυσική περιγραφή 197 σ. : είκ.(μερ. εγχρ.) ; 30 εκ.
Γλώσσα Αγγλικά
Θέμα Microcavities
Μικροκοιλότητες
Νιτρίδια
Πολαριτόνια
Ημερομηνία έκδοσης 2021
Συλλογή   Σχολή/Τμήμα
  Τύπος Εργασίας--Διδακτορικές διατριβές
Μόνιμη Σύνδεση https://elocus.lib.uoc.gr//dlib/f/2/3/metadata-dlib-1613388871-58564-23487.tkl Bookmark and Share
Εμφανίσεις 6

Ψηφιακά τεκμήρια
No preview available

Δεν έχετε δικαιώματα για να δείτε το έγγραφο.
Δεν θα είναι διαθέσιμο έως: 2024-03-30