نوع مقاله : پژوهشی

نویسنده

استادیار، گروه فیزیک، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران.

چکیده

در این مقاله بلورهای فوتونی نیمه هادی آلائیده با ساختار Air(AB)N Air تحت یک میدان مغناطیسی خارجی مطالعه شده است، به‌طوری که لایه A دی‌الکتریک (شیشه کوارتز)، لایه B نیمه هادی آلائیده (گالیم آرسناید نوع n) و N تعداد تناوب لایه‌ها است. نشان دادیم که تحت میدان خارجی، نیمه هادی مانند لایه تک منفی و ساختار مانند فیلتر چندکاناله عمل می‌کند. طوری که در طیف تراگسیلی این فیلتر N-1 تا پیک تشدیدی تیز شانه-مانند به ازای N>1 ظاهر می‌شود. همچنین نتایج عددی نشان داد که فرکانس‌های تشدیدی با تغییر میدان مغناطیسی اعمالی و چگالی الکترونی می‌توانند قابل تنظیم شوند به این صورت که افزایش میدان مغناطیسی و چگالی الکترونی به ترتیب منجر به جابه‌جایی قرمز و آبی مدهای تشدیدی می‌شوند. فیلتر فابری پروی پیشنهادی در مقایسه با فیلترهای معمول چندکاناله مبتنی بر بلورهای فوتونی یک ساختار چند لایه‌ای بدون نقص است.

کلیدواژه‌ها

1[ M. Renilkumar, Rrita Nair, “Properties of defect in geometrically chirped one-dimensional photonic crystal,” Opt. Mater. 33 (2011)
[2] W. Belhadj,A. N. Al-Ahmadi, Tunable Narrowband Terahertz Multichannel Filter Based on One dimensional Graphene-Dielectric Photonic Crystal. Opt. Quantum Electron, 53(2021) 27
[3] V. A. Ilinykh, L. B. Matyushkin, Sol-gel Fabrication of One-dimensional Photonic Crystals with Predicted Transmission Spectra. J. Phys. Conf. Ser., 741(2016) 012008
[4] M. Upadhyay,S. K. Awasthi, L. Shiveshwari,S. N. Shukla, S. P. Ojha, Temperature-dependent Tuning of Photonic Band Gaps for Wavelength-selective Switching Applications. Indian J. Phys 90(2015) 353
]5[ A. Panda, P. D. Pukhrambam and G. Keiser, “Realization of sucrose sensor using 1D photonic crystal structure vis-à-vis band gap analysis,” Microsyst. Technol 27 (2021) 833
]6[ M. Upadhyay, S. K. Awasthi, L. Shiveshwari, S. N. Shukla and S. P. Ojha, “Two channel thermally tunable band-stop filter for wavelength selective switching applications by using 1D ternary superconductor photonic crystal,” J. Supercond. Novel Magn 28 (2015) 1937.
]7[ Pei-Lin Wang, Li-Ming Zhao, and Yun-Song Zhou, “Controllable propagation of waveguide mode in multi-channel photonic crystal waveguide,” J. Opt. Soc. Am. B 41 (2024) 1622
]8[ E. Yablonovitch, “Inhibited spontaneous emission in solid state physics and electronics,” Physical Review Letters, 58 (1987) 2059– 2062
]9[ S. John, “Strong localization of photons in certain disordered dielectric superlattices,” Phys. Rev. Lett. 58 2486 (1987).
]10[ W. Belhadj, A. N. Al-Ahmadi, “Tunable narrowband terahertz multichannel filter based on one-dimensional graphene-dielectric photonic crystal,” Opt Quant Electron 53, 27 (2021).
]11[ C. Hu, J. Ji, T. Zhou, et al. “A Tunable Multichannel Filter Based on Photonic Crystal,” Silicon 15 (2023) 2137
]12[ C. Malek, et al, “Employing the defective photonic crystal composed of nanocomposite superconducting material in detection of cancerous brain tumors biosensor: Computational study,” Crystals 12 (2022) 540.
]13[ C.-Z. Li, S.-B. Liu, X.-K. Kong, H.-F. Zhang, B.-R. Bian, and X.-Y. Zhang, “A novel comb-like plasma photonic crystal filter in the presence of evanescent wave,” IEEE Trans. Plasma Sci. 39 (2011) 27155–27166.
]14[ W.-H. Lin, C.-J. Wu, T.-J. Yang, and S.-J. Chang, “Terahertz multichanneled filter in a superconducting photonic crystal,” Opt. Express 18 (2010).
]15[ T. C. King, C. C. Yang, P. H. Hish, T. W. Chang and C. J. Wu;” Analysis of tunable photonic bang structures in an extrinsic plasma photonic crystal’; Phys. E 67 (2015) 7-11
]16[ H. Wang, K. Zhang, “Photonic crystal structures with tunable structure color as colorimetric sensors,” Sensors, 13(4) (2013) 4192-4213.
]17[ X. Wang, Z. L. Wang, “Photonic Crystals and Devices”. Springer New York, (2007) 281-305,
]18[ S. Mostaafa, N. Rafat, El-naggar, “One dimensional metallic-dielectric (Ag/sio2) photonic crystal filter for thermo photovoltaic applications”, Renew Energy, (2012) 245-250
]19[ W. Ch. Tsung, R. Ch. Jia, J. W. Chien, Magnetic field tunable multichannel filter in a plasma photonic crystal at microwave frequencies Applied Optics. 55 (2016) 943-946
]20[ Y H Chang, M D Ou, C J Wu, Analysis of tunable transmission properties in photonic crystals containing doped semiconductor optic communications (2014) 321167-171
]21[ C. Nayak, A. Saha, A. Aghajamali, Periodic multilayer magnetized cold plasma containing a doped semiconductor Indian J Phys92 (2018) 911-917
]22[ C. R. Pidgeon Handbook on Semiconductors Amsterdam: North-Holland (1980)
]23[ P Yeh, Optical Waves in Layered MediaWiley New York, (1988) Chap. 6
[24] C. Kittel, Introduction to Solid State Physics eighth ed, Wiley, New York (1996) 397
]25[ S. Adachi, Properties of Aluminium Gallium Arsenide INSPEC Publication (1993)