نام پژوهشگر: لیلا قانع
لیلا قانع احمدرضا دارایی
در دهه حاضر، بلورهای فوتونیکی از اهمیت بالایی در فیزیک وتکنولوژی برخوردار شده اند. می توان در آنها نور را تولید، تقویت، هدایت و یا محبوس ساخت. بنابراین، شناخت ویژگی های آنها و کنترل پارامترهای مربوطه برای ساخت ادوات تمام اپتیکی و جایگزینی با نوع الکترونیکی آنها حائز اهمیت است. در این پایان نامه، نانوکاواک بلور فوتونیکی دوبعدی با ساختار شش گوشی برای ایجاد شبکه متناوب حفره های هوادر ماده gaas انتخاب شد. تأثیر پارامترهایی نظیر ضخامت، ثابت شبکه و شعاع حفره هوا برای بررسی رابطه پاشندگی برای دو مد te و tm و نیز گاف نواری فوتونیکی بکار برده شده است. از جمله ی نانوکاواک های مورد علاقه، نانوکاواک h2، h3 و l3 مورد محاسبه قرار گرفتند. افزایش اندازه ی کاواک، تعداد مدهای بیشتری را در ناحیه ی گاف نواری مجاز می کند. از طرفی محاسبات نشان دادند که افزایش شعاع حفره هوا در ثابت شبکه ثابت، منجر به محبوس شدن مدهایی با طول موج های کوچک تر می شود. در ادامه تحقیق، فاکتور کیفیت انواع مدهای نانوکاواک های مورد بحث در این پایان نامه نیز به منظور درک بیشتر تأثیر آنها در کوپل شدگی، محاسبه گردیدند. شرایط مورد نیاز جهت برقراری انواع کوپل شدگی ها بین کوانتوم دات inas و نانوکاواک بررسی شد. سپس به عنوان نمونه دو نانوکاواک h2و h3 را در نظر گرفته و به محاسبه ی مدهای محبوس و میزان پهن شدگی این مدها در نانوکاواک پرداخته ایم. الگوی دوبعدی توزیع شدت میدان الکتریکی حاصل از گسیل کوانتوم دات را در نانوکاواک رسم کرده و پارامتر کوپل شدگی اکسیتون کوانتوم دات، به عنوان یک سیستم دوترازی، با فوتون نانوکاواک ارزیابی شدند. از مقایسه طیف های فوتولومینسانس موجود انجام گرفته در دانشگاه شفیلد با نتایج محاسباتی، درمی یابیم که انتخاب مناسب پارامترها و کیفیت نمونه برای داشتن فاکتور کیفیت بالای مدها و کوپل شدگی الزامی است. محاسبات و آنالیز داده ها در این پایان نامه، با استفاده از نرم افزارهای mpb ، bandsolve و origin انجام شده که برنامه های محاسباتی بر پایه ی روش های بسط موج تخت و تفاضل محدود دامنه زمانی استوار است.