تاثیر سیلیکا به عنوان لایه میانی بر روی جذب ساختار شامل WSe2 در حضور اثر پلاسمونیک

نویسندگان

گروه فیزیک، دانشکده فیزیک-شیمی، دانشگاه الزهرا، تهران، ایران

چکیده

بلورهای دوبعدی از جمله تک‌لایه‌های کلکوژنایدهای فلزات واسطهTMDC با گاف‌های نواری مستقیم، افق جدیدی در کاربری این مواد در فوتونیک و الکترواپتیک ایجاد کرده اند. یکی از این نانوساختارهای دوبعدی تک لایه‌ی WSe2 است که جذب آن در کنار طلا به عنوان لایه‌ی پلاسمونیک و SiO2 به عنوان لایه میانی با تغییر جایگاه لایه میانی، مورد بررسی قرار گرفته است. ویژگی اپتیکی ساختارها با روش ماتریس انتقال، TMM، در ناحیه طول موج مرئی به صورت نظری مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به نتایج محل قرارگیری لایه میانی دریافته‌ایم حضور لایه میانی بین لایه WSe2 و طلا در افزایش جذب تاثیر بیشتری دارد که در طراحی بهینه، در طول موج 324 نانومتر با ضخامت لایه میانی 38 نانومتر به جذب 97 دست یافته‌ایم. این یافته ها در طراحی جاذب های اپتیکی برای استفاده در ادوات فوتوولتاییک پربازده مطلوب می باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The impact ofthe silica asthe spacer layer on the absorption of the structure composed ofWSe2 in the presence of plasmonic effect

نویسندگان [English]

  • N. Ansari
  • E. Mohebbi
  • F. Gholami
Department of Physics, Alzahra University, Tehran, Iran.
چکیده [English]

Abstract: Two-dimensional materials such as transition metal dichalcogenides TMDCs with direct band gaps have opened a new horizon for application in photonics and optoelectronic elements. Of various TMDCs, the WSe2 monolayer is chosen to study its absorption in the presence of the gold as a plasmonic layer and SiO2 as the spacer layer with alternative layer’s positions. Optical properties of these structures are calculated based on the transfer matrix method, TMM, in the visible wavelength region. We found that the presence of the spacer layer between the WSe2 and gold layer enhances the absorption significantly. In an optimal design and in the wavelength of 324 nm, while thickness of the spacer layer is 38 nm, the absorption is reached to 97. Our findings can be applied for designing any desirable optical absorbers for high performance photovoltaic devices.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • transition metals dichalcogenides (TMDC)
  • WSe2
  • plasmonic effect
  • spacer layer
  • Absorption
  • Transfer matrix method