Plazmonske strukture za poboljšanje poluprovodničkih infracrvenih detektora

• Main Author: Obradov, Marko M.
• Other Authors: Jakšić, Zoran, Tadić, Milan, Radovanović, Jelena, Radulović, Katarina, Arsoski, Vladimir
• Format: Doctoral or Postdoctoral Thesis
• Language: srp
• Published: Универзитет у Београду, Електротехнички факултет 2022
• Subjects: plazmonika; nanotehnologije; nanofotonika; metamaterijali; IC detektori; gradijentni AR slojevi; Plasmonics; Nanotechnologies; Nanophotonics; Metamaterials; IR photodetectors; graded AR strucutres; sami
• Online Access: http://nardus.mpn.gov.rs/handle/123456789/7285; https://harvester.rcub.bg.ac.rs/handle/123456789/1093; https://nardus.mpn.gov.rs/handle/123456789/20102; http://eteze.bg.ac.rs/application/showtheses?thesesId=4358; https://fedorabg.bg.ac.rs/fedora/get/o:14184/bdef:Content/download; http://vbs.rs/scripts/cobiss?command=DISPLAY&base=70036&RID=48522255; http://nardus.mpn.gov.rs/bitstream/id/5835/Disertacija.pdf; http://nardus.mpn.gov.rs/bitstream/id/5836/Marko_Obradov_Referat_ETF.pdf; https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_nardus_20102

Plazmonika je jedna od oblasti nauke koje se u današnje vreme eksplozivno razvijaju. Ona je posvecena elektromagnetici nanokompozitnih metamaterijala koji podržavaju rezonanciju površinskih plazmona polaritona (surface plasmons polaritons, SPP). SPP predstavljaju hibridne ekscitacije nastale sprezanjem elektromagnetnih talasa sa oscilacijama slobodnih nosilaca naelektrisanja na razdvojnim površima izmeðu dva materijala sa razlicitim znakovima relativne dielektricne permitivnosti, npr. provodnika i dielektrika. Posledica ovakvog sprezanja je izmeðu ostalog lokalizacija elektromagnetnog zracenja na podtalasnom nivou, osobina plazmonskih struktura koja je našla veliku primenu u spektroskopiji, integrisanoj optici, senzorici itd. Jedna od znacajnih primena plazmonske lokalizacije je u oblasti u fotodetekcije, pre svega za poboljšanje performansi solarnih celija. Najveci problem proširenja primene plazmonike u fotodetekciji na drugu oblast od interesa, infracrvene (IC) detektore, predstavlja cinjenica da je plazmonska ucestanost vecine provodnika (metala) u ultraljubicastom ili vidljivom delu spektra. Brojne tehnološki pogodne tehnike koje su dale izuzetne rezultate za poboljšanje solarnih celija ostale su zbog toga bez primene u IC oblasti. Ova disertacija se prevashodno bavi proširenjem primenljivosti plazmonike na srednjetalasnu i dugotalasnu infracrvenu oblast i metodama prevazilaženja ogranicenja koje postavljaju sami materijali. U tu svrhu razmatrana su dva pristupa. Jedan od njih podrazumeva upotrebu submikrometarskih cestica od provodnog materijala. Funkcionalnost u IC oblasti postiže se kombinacijom izbora pogodnijeg materijala cestica (elektroprovodni opticki providni oksid umesto metala) i imerzije cestica u dielektrik visokog indeksa prelamanja. Drugi pristup podrazumeva korišcenje tankih metalnih slojeva sa ureðenom matricom apertura koji omogucuju pomeranje spektralne zavisnosti prema crvenom delu spektra menjanjem iskljucivo geometrijskih parametara matrice apertura. Oba pristupa nude mogucnost ...