Modová struktura emise v planárních vlnovodech s křemíkovými nanokrystaly

• Thesis title in Czech: Modová struktura emise v planárních vlnovodech s křemíkovými nanokrystaly
• Thesis title in English: Mode structure of the emission in planar waveguides with silicon nanocrystals
• Academic year of topic announcement: 2005/2006
• Thesis type: diploma thesis
• Thesis language: čeština
• Department: Department of Chemical Physics and Optics (32-KCHFO)
• Supervisor: prof. RNDr. Ivan Pelant, DrSc.
• Author: hidden - assigned and confirmed by the Study Dept.
• Date of registration: 13.10.2005
• Date of assignment: 13.10.2005
• Date and time of defence: 14.05.2007 00:00
• Date of electronic submission: 14.05.2007
• Date of proceeded defence: 14.05.2007
• Opponents: doc. RNDr. František Trojánek, Ph.D.

Guidelines

Materiály obsahující světlo-emitující křemíkové nanokrystaly se v současné době řadí mezi materiály velmi perspektivní pro optoelektronické aplikace. Například úspěšné sestrojení křemíkového laseru, integrovaného spolu s ostatními mikroelektronickými součástkami do jednoho čipu, by zřejmě znamenalo výrazné zrychlení práce počítačů, či dokonce revoluci v konstrukci dosavadních mikroelektronických přístrojů.

Převážná většina studovaných vzorků s nanokrystaly křemíku, připravovaných např. implantací křemíkových iontů do SiO2 substrátů, tvoří asymetrické aktivní planární vlnovody. Fotoluminiscence takovýchto vlnovodů může za určitých podmínek vykazovat zajímavou a experimentátory původně zcela neočekávanou modovou strukturu. Tyto „prosakující“ mody, šířící se - na rozdíl od běžných modů vlnovodu - po rozhraní jádra vlnovodu a substrátu, byly doposud sice známým, ale fyziky téměř zcela opomíjeným fenoménem.

Úkolem diplomanta bude zejména experimentální, avšak částečně i teoretické, studium fotoluminiscence prosakujících modů. Cílem práce bude na základě porovnání existujícího modelu prosakujích modů s konkurenčními modely, zahrnujícími klasické vedené mody ve vlnovodu, bezpečně prokázat původ pozorované modové struktury. Druhým úkolem pak bude ve vzorcích s křemíkovými nanokrystaly experimentálně zjišťovat vliv přítomnosti prosakujících modů ve vlnovodu na eventuální přítomnost stimulované emise.

References

Towards the First Silicon Laser, Ed. by L.Pavesi, S. Gaponenko and Luca Dal Negro, NATO Science Series II. Mathematics, Physics and Chemistry - Vol. 93, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht 2003 (vybrané kapitoly).

L. Pavesi, D.J. Lockwood (Eds.): Silicon Photonics, Topics in Applied Physics Vol. 94, Springer Berlin 2004 (vybrané kapitoly).

J. Valenta et al.: Microcavity-like mode emission from a planar optical waveguide made of luminescent silicon nanocrystals, J. Appl. Phys. 96 (2004), 5222.

A. Penzkofer et al.: Leaky-mode emission of luminescent thin films on transparent substrates, Optics Communications 229 (2004), 279.

Průbežně další časopisecká literatura.