كاربرد لايه نقص غيرخطي نيمه هادي ژرمانيوم آلاييده در بلور فوتوني يك بعدي متقارن

Application of nonlinear defect layer of doped germanium semiconductor in symmetric one-dimensional photonic crystal

در اين مقاله از نيم رساناي غيرخطي ژرمانيوم آلاييده نوع n، به عنوان لايه نقص درون يك بلور فوتوني يك بعدي و متقارن استفاده شده كه ضريب شكست آن وابسته به شدت و چگالي تراز دهنده است. ساير لايه­ هاي خطي بلور كه سلول­هاي دوطرف لايه نقص را تشكيل مي­دهند از سيليس (SiO2) و سلنيد روي (ZnSe) تشكيل شده كه هر سه محيط در محدوده امواج تابشي فروسرخ شفاف­اند. به طور نظري، علاوه بر مشاهده دوپايداري ناشي از لايه غيرخطي، تأثير شدت نور تابشي بر طيف عبوري و آستانه دوپايداري، تاثير تغييرات زاويه تابش نور و تاثير تغيير چگالي ذرات در تراز دهنده مورد بررسي قرار گرفته‌اند. مي­توان نتيجه گرفت كه با در نظر گرفتن غيرخطي بودن لايه نقص، دوپايايي علاوه بر شدت نور فرودي، به زاويه برخورد نور با كريستال و چگالي ذرات دوپينگ وابسته است ولي تاثير شدت نور بر دوپايايي از ساير موارد بيشتر است.

In this article, an n-type doped germanium nonlinear semiconductor is used as a defect layer inside a one-dimensional and symmetric photonic crystal, whose refractive index depends on the intensity and doping density. Other linear layers of the crystal that form the cells on both sides of the defect layer are composed of silica (SiO2) and zinc selenide (ZnSe), which are transparent in the range of infrared radiation waves. Theoretically, In addition to observing the bistability caused by the nonlinear layer, the effect of the radiation intensity on the transmission spectrum and the bistability threshold, the effect of changes in the angle of light irradiation and the effect of changes in the doping density have been investigated. It can be concluded that by considering the nonlinearity of the defect layer, bistability depends on the incident light intensity, the incident angle of light, and the density of particles, but the effect of light intensity on bistability is more than other cases.