Мета роботи - представлення теоретичних розрахунків оптичних спектрів періодичних кремнієвих наноструктур залежно від їх довжини. Для проведення розрахунків моделювалась структура з кремнієвими нанонитками зі сталими діаметром та періодом. Діаметр нанониток складає 80 нм, а період структури 100 нм. При цьому досліджувалась залежність спектрів поглинання, відбиття і пропускання залежно від довжини нанониток (500 - 5000 нм). Для проведення теоретичних досліджень розв'язувались рівняння Максвела метод скінченних різниць у часовій області (FDTD). Цей метод може бути застосований до загальних електромагнітних структур, включаючи частинки довільної форми. Перевагою цього методу є простота і можливість одержати результати для широкого спектра довжин хвиль за один розрахунок, а також можливість задавати властивості матеріалів в будь-якій точці розрахункової сітки, що надає змогу розглядати анізотропні, дисперсні і нелінійні середовища. В той же час метод FDTD може бути дуже ресурсовитратним, особливо під час моделювання складних структур. Цей метод потребує від 10 до 30 точок на довжину хвилі, а малі довжини хвиль світла визначають дуже густу частоту дискретизації. Це призводить до громіздких розрахунків, особливо в трьох вимірах. Для спрощення розрахунків розв'язки шукались у двовимірному наближенні. Показано, що за даних параметрів структури коефіцієнт відбиття не залежить від довжини нанониток, хоча на 30 % менший, ніж в суцільній кремнієвій пластині. Коефіцієнт пропускання зі збільшенням довжини нанониток зменшується, хоча для всіх розрахованих довжин хвиль залишається вищим, ніж в кремнієвій пластині. При цьому показано, що у видимій області спектра коефіцієнт поглинання суттєво вищий і зі збільшенням довжини нанониток спостерігається розширення спектрів поглинання, що вказує на збільшення діапазону поглинання сонячного світла. Показано, що використання кремнієвих наноструктур як сонячні елементи є актуальним і перспективним напрямком досліджень.

  Повний текст PDF - 591.475 Kb    Зміст випуску     Цитування публікації

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"