p105. شبيه سازي اپتيكي نانوساختار Au-ZNO با استفاده از روش FDTD

Optical simulation of the Au-ZNO nanostructures using the FDTD method

نانو ساختارهاي متشكل از فلز-نيمه رسانا بواسطه توانايي در تجميع خواص و توانايي در مهندسي كردن خواص مختلف اپتيكي-الكتريكي از اهميت زيادي برخوردار مي باشند. در اين ميان علاوه بر نوع فلز و يا نيمه هادي نحوه قرار گرفتن اين دو ذره نيز اهميت دارد. در شبيه سازي اپتيكي اين گونه ساختارها بايد از روش هاي دقيقي از قبيل FDTD استفاده كرد كه با استفاده از آن مي توان اثرات نزديك ميداني و پراكندگي دور ميداني بهمراه سطح مقطع جذب و پراكندگي را مورد بررسي قرار داد. از اينرو، در اين بررسي با استفاده از روش فوق، ابتدا براي نانوساختارهاي مجزاي كروي طلا و بلور شش گوش ZNO شدت ميدان نزديك و پراكندگي دور ميداني شبيه سازي گرديد. در ادامه براي دو حالت خاص قرار گيري نانو ذره كروي نسبت به نانو بلور شش گوش محاسبات تكرار و با موارد قبلي مقايسه گرديد. نتايج نشان داد كه در حالت هاي شبيه سازي شده، افزايش جذب نوري در ZNO بواسطه تركيب آن با نانوكره طلا به مقدارقابل توجه اتفاق نمي افتد، اما پراكندگي رو به جلو بيشتر در طول موج هاي كمتر، مي تواند رخ دهد.

Semiconductor-metal nanostructures are important in terms of the ability to collect distinct property and the ability to engineer various optical-electrical properties. In addition to the type of metal or semiconductor, the way that these two particles are placed relative to each other is also important. In the optical simulation of such structures, precise methods such as FDTD should be used which can be used to study the near-field effects and the far field scattering along with the absorption and scattering cross-section. Therefore, in this study, using the above method, the intensity of the near-field and the field-dispersion were simulated for distinct the Au nanosphere and hexagonal ZNO nanocrystal. In the following, for the two special places of nanospherical Au relative to hexagonal ZNO nanocrystal, the calculations were repeated and compared with the previous ones. The results showed that, in simulated cases, the increase in optical absorption in the ZNO would not be significant due to the combination with Au nanosphere, but a higher forward scattering could occur in the less wavelengths.