Фонон-поляритонні збудження в структурах MgZnO/6H-SiC
Specular infrared reflection spectra in the range of “residual rays” of the film and the substrate and in the case of the E⊥c orientation of the electric field have been simulated for the first time for thin MgxZn1−xO films deposited on optically anisotropic 6H-SiC substrates. The simulation was car...
Gespeichert in:
| Datum: | 2020 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Englisch Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
Publishing house "Academperiodika"
2020
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019511 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Ukrainian Journal of Physics |
Institution
Ukrainian Journal of Physics| _version_ | 1863131335095222272 |
|---|---|
| author | Melnichuk, O. V. Melnichuk, L. Yu. Korsunska, N. O. Khomenkova, L. Yu. Venger, E. F. Venger, I. V. |
| author_facet | Melnichuk, O. V. Melnichuk, L. Yu. Korsunska, N. O. Khomenkova, L. Yu. Venger, E. F. Venger, I. V. |
| author_sort | Melnichuk, O. V. |
| baseUrl_str | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2022-01-17T12:53:14Z |
| description | Specular infrared reflection spectra in the range of “residual rays” of the film and the substrate and in the case of the E⊥c orientation of the electric field have been simulated for the first time for thin MgxZn1−xO films deposited on optically anisotropic 6H-SiC substrates. The simulation was carried out making use of self-consistent parameters obtained earlier for magnesium oxide, zinc oxide, and silicon carbide single crystals. The film thickness and the Mg content x in the film are demonstrated to considerably distort the reflection spectra and to change the reflectivity of the MgxZn1−xO/6H-SiC structure. Using the Kramers–Kronig relation, the spectral intervals, where the reflectivity is sensitive to the film thickness and to the doping levels of the film and the substrate, are determined. The main attention is paid to analyze results obtained for x = 0.2. The existence of surface polaritons in such structures is theoretically demonstrated for the first time, and the attenuated total reflectance surface I(v)/I0(v) is plotted as a three-dimensional representation of the structure transmittance dependence on the radiation frequency and the incidence angle. A possibility to study the resonant interaction of optical phonons with plasmons in the film and the substrate is demonstrated. |
| doi_str_mv | 10.15407/ujpe65.2.162 |
| first_indexed | 2025-10-02T01:16:43Z |
| format | Article |
| id | ujp2-article-2019511 |
| institution | Ukrainian Journal of Physics |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | English Ukrainian |
| last_indexed | 2025-10-02T01:16:43Z |
| publishDate | 2020 |
| publisher | Publishing house "Academperiodika" |
| record_format | ojs |
| spelling | ujp2-article-20195112022-01-17T12:53:14Z Phonon-Polariton Excitations in MgZnO/6H-SiC Structures Фонон-поляритонні збудження в структурах MgZnO/6H-SiC Melnichuk, O. V. Melnichuk, L. Yu. Korsunska, N. O. Khomenkova, L. Yu. Venger, E. F. Venger, I. V. поверхневi поляритони IЧ-спектроскопiя оксид цинку оксид магнiю MgxZn1−xO карбiд кремнiю - surface polaritons IR spectroscopy zinc oxide magnesium oxide MgxZn1−xO silicon carbide - Specular infrared reflection spectra in the range of “residual rays” of the film and the substrate and in the case of the E⊥c orientation of the electric field have been simulated for the first time for thin MgxZn1−xO films deposited on optically anisotropic 6H-SiC substrates. The simulation was carried out making use of self-consistent parameters obtained earlier for magnesium oxide, zinc oxide, and silicon carbide single crystals. The film thickness and the Mg content x in the film are demonstrated to considerably distort the reflection spectra and to change the reflectivity of the MgxZn1−xO/6H-SiC structure. Using the Kramers–Kronig relation, the spectral intervals, where the reflectivity is sensitive to the film thickness and to the doping levels of the film and the substrate, are determined. The main attention is paid to analyze results obtained for x = 0.2. The existence of surface polaritons in such structures is theoretically demonstrated for the first time, and the attenuated total reflectance surface I(v)/I0(v) is plotted as a three-dimensional representation of the structure transmittance dependence on the radiation frequency and the incidence angle. A possibility to study the resonant interaction of optical phonons with plasmons in the film and the substrate is demonstrated. Для тонких плiвок MgxZn1−xO, нанесених на оптично-анiзотропних пiдкладках 6H-SiC, вперше було змодельовано спектри зовнiшнього iнфрачервоного вiдбивання в областi “залишкових променiв” плiвки та пiдкладки за орiєнтацiї електричного поля E⊥c з використанням взаємно узгоджених параметрiв, отриманих ранiше для монокристалiв оксиду магнiю, оксиду цинку та карбiду кремнiю. Показано, що змiни товщини плiвки i вмiсту Mg суттєво деформують спектр вiдбивання та зменшують вiдбивальну здатнiсть R(v). Використовуючи спiввiдношення Крамерса–Кронiга, визначено спектральнi областi, де вiдбивальна здатнiсть є чутливою до змiни товщини плiвки, ступеня легування плiвки та пiдкладки для структури MgxZn1−xO/6H-SiC. Основну увагу придiлено аналiзу даних для значення x = 0,2. Уперше теоретично продемонстровано iснування поверхневих поляритонiв для таких структур та побудовано поверхню порушеного повного внутрiшнього вiдбивання I(v)/I0(v), яка являє собою тривимiрне представлення коефiцiєнта пропускання зазначеної вище структури i залежить вiд частоти випромiнювання i кута падiння. Продемонстровано можливiсть дослiджень резонансної взаємодiї оптичних фононiв та плазмонiв плiвки та пiдкладки. Publishing house "Academperiodika" 2020-03-03 Article Article Original Research Article (peer-reviewed) Оригінальна дослідницька стаття (з незалежним рецензуванням) application/pdf application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019511 10.15407/ujpe65.2.162 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 65 No. 2 (2020); 162 Український фізичний журнал; Том 65 № 2 (2020); 162 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe65.2 en uk https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019511/1570 https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019511/1571 Copyright (c) 2020 Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine |
| spellingShingle | поверхневi поляритони IЧ-спектроскопiя оксид цинку оксид магнiю MgxZn1−xO карбiд кремнiю - Melnichuk, O. V. Melnichuk, L. Yu. Korsunska, N. O. Khomenkova, L. Yu. Venger, E. F. Venger, I. V. Фонон-поляритонні збудження в структурах MgZnO/6H-SiC |
| title | Фонон-поляритонні збудження в структурах MgZnO/6H-SiC |
| title_alt | Phonon-Polariton Excitations in MgZnO/6H-SiC Structures |
| title_full | Фонон-поляритонні збудження в структурах MgZnO/6H-SiC |
| title_fullStr | Фонон-поляритонні збудження в структурах MgZnO/6H-SiC |
| title_full_unstemmed | Фонон-поляритонні збудження в структурах MgZnO/6H-SiC |
| title_short | Фонон-поляритонні збудження в структурах MgZnO/6H-SiC |
| title_sort | фонон-поляритонні збудження в структурах mgzno/6h-sic |
| topic | поверхневi поляритони IЧ-спектроскопiя оксид цинку оксид магнiю MgxZn1−xO карбiд кремнiю - |
| topic_facet | поверхневi поляритони IЧ-спектроскопiя оксид цинку оксид магнiю MgxZn1−xO карбiд кремнiю - surface polaritons IR spectroscopy zinc oxide magnesium oxide MgxZn1−xO silicon carbide - |
| url | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019511 |
| work_keys_str_mv | AT melnichukov phononpolaritonexcitationsinmgzno6hsicstructures AT melnichuklyu phononpolaritonexcitationsinmgzno6hsicstructures AT korsunskano phononpolaritonexcitationsinmgzno6hsicstructures AT khomenkovalyu phononpolaritonexcitationsinmgzno6hsicstructures AT vengeref phononpolaritonexcitationsinmgzno6hsicstructures AT vengeriv phononpolaritonexcitationsinmgzno6hsicstructures AT melnichukov fononpolâritonnízbudžennâvstrukturahmgzno6hsic AT melnichuklyu fononpolâritonnízbudžennâvstrukturahmgzno6hsic AT korsunskano fononpolâritonnízbudžennâvstrukturahmgzno6hsic AT khomenkovalyu fononpolâritonnízbudžennâvstrukturahmgzno6hsic AT vengeref fononpolâritonnízbudžennâvstrukturahmgzno6hsic AT vengeriv fononpolâritonnízbudžennâvstrukturahmgzno6hsic |