Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 2023, № 11, стр. 44-52
Моделирование многослойных систем с перестраиваемыми оптическими характеристиками
Н. М. Толкач a, b, *, Н. В. Вишняков b, **, В. Г. Литвинов b, А. А. Шерченков a, Е. П. Трусов b, В. Б. Глухенькая a, Д. В. Пепеляев a
a Национальный исследовательский университет “МИЭТ”
124498 Зеленоград, Россия
b Рязанский государственный радиотехнический университет им. В.Ф. Уткина
390005 Рязань, Россия
* E-mail: n.m.tolkach@gmail.com
** E-mail: rcpm-rgrtu@yandex.ru
Поступила в редакцию 14.01.2023
После доработки 16.03.2023
Принята к публикации 16.03.2023
- EDN: FQWJZK
- DOI: 10.31857/S1028096023110201
Полные тексты статей выпуска доступны в ознакомительном режиме только авторизованным пользователям.
Аннотация
Материалы с фазовым переходом МФП, в частности халькогенидные стеклообразные полупроводники и соединения из системы Ge–Sb–Te представляют интерес для применения в оптических технологиях обработки информации. Уникальность этих материалов состоит в том, что они обладают низкоэнергетичным, быстрым и обратимым фазовым переходом, приводящим к значительному изменению показателя преломления в инфракрасной области оптического спектра. Модельные расчеты, проведенные в настоящей работе, позволили исследовать трансформацию оптических свойств в многослойных системах, состоящих из слоев SiO2, Si, Si3N4 и активного слоя из МФП материала с фазовым переходом при изменении его фазового состояния. Целью этих исследований ставилось выполнение условия наименьших оптических потерь при пропускании и отражении излучения 1550 нм в таких системах в случае аморфного и кристаллического состояния активного слоя соответственно. В результате была спроектирована наиболее удовлетворяющая указанным условиям девятислойная система “SiO2//111 нм Si/277 нм SiO2/111 нм Si/251 нм SiO2/10 нм Ge2Sb2Se4Te/241 нм SiO2/110 нм Si/276 нм SiO2/112 нм Si//SiO2”.
Полные тексты статей выпуска доступны в ознакомительном режиме только авторизованным пользователям.
Список литературы
Sharma K., Sehgal V.K. // J. Supercomput. 2020. V. 76. P. 9901. https://www.doi.org/10.1007/s11227-020-03220-2
Bogaerts W., Perez D., Capmany J., Miller D.A.B., Poon J., Englund D., Morichetti F., Melloni A. // Nature. 2020. V. 586. P. 207. https://www.doi.org/10.1038/s41586-020-2764-0
Qi H., Wang X., Hu X., Du Z., Yang J., Yu Z., Ding S., Chu S., Gong Q. // J. Appl. Phys. 2021. V. 129. P. 210 906. https://www.doi.org/10.1063/5.0048878
Kozyukhin S.A., Lazarenko P.I., Popov A.I., Eremenko I.L. // Rus. Chem. Rev. 2022. V. 91. № 9. P. RCR5033. https://www.doi.org/10.1070/RCR5033
Lazarenko P., Kovalyuk V., An P., Kozyukhin S., Takáts V., Golikov A., Glukhenkaya V., Vorobyov Y., Kulevoy T., Prokhodtsov A., Sherchenkov A., Goltsman G. // Acta Materialia. 2022. V. 234. P. 117994. https://www.doi.org/10.1016/j.actamat.2022.117994
Kozyukhin S.A., Lazarenko P.I., Vorobyov Y.V., Savelyev M.S., Polokhin A.A., Glukhenkaya V.B., Sherchenkov A.A., Gerasimenko A.Y. // Matériaux & Techniques. 2018. V. 180070. № 3. P. 1. https://www.doi.org/10.1051/mattech/2019008
Fuxi G., Yang W. // Data Storage at the Nanoscale: Advances and Applications. Taylor & Francis Group. 2015. P. 190. https://www.doi.org/10.1201/b18094
Zhang Y., Ríos C., Shalaginov M.Y., Li M., Majumdar A., Gu T., Hu J. // Appl. Phys. Lett. 2021. V. 118. P. 210 501. https://www.doi.org/10.1063/5.0054114
Meng Y., Cao T., Long Y. // J. Appl. Phys. 2020. V. 128. P. 140904. https://www.doi.org/10.1063/5.0023925
Hosokawa S., Pilgrim W.-C., Höhle A., Szubrin D., Boudet N., Bérar J.-F., Maruyama K. // J. Appl. Phys. 2012. V. 111. P. 83 517. https://www.doi.org/10.1063/1.3703570
Tolkach N.M., Vishnyakov N.V., Lazarenko P.I., Sherchencov A.A., Sudakova A.U., Nazimov D.R. // J. Phys. Conf. Ser. 2020. V. 1695. P. 012 075. https://www.doi.org/10.1088/1742-6596/1695/1/012075
Wen S., Meng Y., Jiang M., Wang Y. // Sci. Rep. 2018. V. 8. P. 4979. https://www.doi.org/10.1038/s41598-018-23360-z
Ríos C., Stegmaier M., Hosseini P., Wang D., Scherer T., Wright C.D., Bhaskaran H., Pernice W.H.P. // Nat. Photonics. 2015. V. 9. P. 725. https://www.doi.org/10.1038/nphoton.2015.182
Rude M., Pello J., Simpson R.E., Osmond J., Roelkens G., van der Tol J.J., Pruneri V. // Appl. Phys. Lett. 2013. V. 103. № 14. P. 141119. https://www.doi.org/10.1063/1.4824714
Ford W. // Numerical Linear Algebra with Applications: Using MATLAB. Academic Press, 2015. 629 p. https://doi.org/10.1016/C2011-0-07533-6
Born M., Wolf E., Bhatia A.B., Clemmow P.C., Gabor D., Stokes A.R., Taylor A.M., Wayman P.A., Wilcock W.L. // Principles of Optics: Electromagnetic Theory of Propagation, Interference and Diffraction of Light. 7th ed. Cambridge University Press, 1999. 952 p. https://www.doi.org/10.1017/CBO9781139644181
Park J.W., Eom S.H., Lee H., Da Silva J.L.F., Kang Y.S., Lee T.Y., Khang Y.H. // Phys. Rev. B. 2009. V. 80. P. 115 209. https://www.doi.org/10.1103/PhysRevB.80.115209
Zhang Y., Chou J.B., Li J., Li H., Du Q., Yadav A., Zhou S., Shalaginov M.Y., Fang Z., Zhong H., Roberts C., Robinson P., Bohlin B., Ríos C., Lin H., Kang M., Gu T., Warner J., Liberman V., Richardson K., Hu Ju. // Nature Commun. 2019. V. 10 № 1. P. 4279. https://www.doi.org/10.1038/s41467-019-12196-4
Michel A.K.U., Wuttig M., Taubner T. // Adv. Opt. Mater. 2017. V. 5. Iss. 18. https://www.doi.org/10.1002/adom.201700261
Yang F., Tang X., Chen T., Wang M., Zhang L., Han J., Wan L., Ke D., Dai Y. // Comput. Mater. Sci. 2019. V. 168. P. 253. https://www.doi.org/10.1016/j.commatsci.2019.05.019
Lazarenko P., Phuc N., Kozyukhin S., Sherchenkov A. // J. Optoelectron. Adv. Mater. 2011. V. 13. № 11. P. 1400
Raeis-Hosseini N., Rho J. // Mater. 2017. V. 10. Iss. 9. P. 1046. https://www.doi.org/10.3390/ma10091046
Guo P., Burrow J.A., Sevison G.A., Sood A., Asheghi M., Hendrickson J.R., Goodson K.E., Agha I., Sarangan A. // Appl. Phys. Lett. 2018. V. 113. Iss. 17. P. 171903. https://www.doi.org/10.1063/1.5053713
Singh P., Sharma P., Sharma V., Thakur A. // Semicond. Sci. Technol. 2017. V. 32. № 4. P. 45015. https://www.doi.org/10.1088/1361-6641/aa5ee0
Дополнительные материалы отсутствуют.
Инструменты
Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования