1. 题目来源
锗是一种重要的半导体材料,在红外光电子领域有着广泛的应用,例如红外探测器、光伏电池等。
当光照射到锗材料表面时,其光学性质,如吸收率、折射率等会发生变化,而这些光学常数的变化与锗的能带结构密切相关。
外加电场可以有效地调控材料的能带结构,进而改变其光学性质,这为设计新型光电子器件提供了可能。
2. 应完成的主要内容
本论文应完成以下主要内容:1.通过实验测量不同外电场强度下,锗在吸收边附近的光学常数变化,包括吸收系数、折射率、消光系数等,并分析其变化规律。
2.建立理论模型,分析外电场对锗能带结构的影响,解释实验结果,并揭示外电场调控锗光学性质的物理机制,例如Franz-Keldysh效应等。
3.分析实验结果的误差来源,并讨论温度、外电场方向等因素对实验结果的影响。
3. 基本要求及完成的成果形式
1.基本要求:掌握相关文献检索、资料查询的方法,能够阅读和理解英文文献。
掌握光学常数测量、数据处理等实验技能,并能够熟练使用相关仪器设备。
掌握能带理论、Franz-Keldysh效应等相关理论知识,并能够运用相关软件进行数值模拟计算。
4. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
5. 参考文献(20个中文5个英文)
1.张力,王青圃,徐法强. 黑磷光电探测器研究进展[J]. 激光与光电子学进展, 2019, 56(17): 170001.
2.刘伟,刘欢,徐现刚. 基于石墨烯的太赫兹功能器件研究进展[J]. 物理学报,2020, 69(11): 117801.
3.李晓明,张金龙,刘俊杰,等. 基于黑磷的超材料完美吸收器[J]. 物理学报,2021, 70(2): 027801.
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