Polaritons in multilayer semiconductor structures

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Jorge Manuel Sousa Sales e
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/1822/55583
Resumo: Dissertação de mestrado em Física (área de especialização em Física Aplicada)
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spelling Polaritons in multilayer semiconductor structuresCiências Naturais::Ciências FísicasDissertação de mestrado em Física (área de especialização em Física Aplicada)This work is dedicated to theoretical studies of plasmon- and phonon-based surface polaritons in layered materials using the transfer matrix method. For the study of surface plasmon-polaritons (SPPs), structures containing a single or a double interface between air and gold are considered. Surface phononpolaritons (SPhPs) were investigated for two polar semiconductors, GaAs and GaN, for which the real part of the dielectric function is negative in the frequency range bewtween the transverse and longitudinal optical phonon frequencies. The similarities and differences between SPPs and SPhPs are discussed. For GaN, which is a uniaxial crystal, another type of proper mode is considered, named the guided mode, which can be observed (along with SPhPs) in the attenuated total reflection (ATR) configuration of far-infrared (FIR) spectroscopy. A particular type of lossless interface mode called optical Tamm state (OTS), comprised between a polar semiconductor and a Bragg mirror is also investigated. The dispersion equation for OTSs is derived and calculated results are presented that show where and how OTSs are likely to be found on a GaAs/BR interface.Este trabalho é dedicado ao estudo de plasmões- e fonões-polaritões em materiais com várias camadas, através do método de transferência de matrizes. Para os plasmões-polaritões consideramos estruturas que contém interface simples e interface dupla ar-ouro-ar. No caso dos fonões-polaritões, investigamos dois semicondutores polares,GaAs eGaN, para os quais a parte real da função dielétrica é negativa no intervalo de frequências entre as frequências óptica transversal e óptica longitudinal. As diferenças e similaridades entre SPhPs são discutidas. No caso do GaN, existe um outro modo, chamado de modo guiado, que pode ser observado segundo ométodo ATR (attenuated total reflection), que tem como base o processo de reflecção total interna. Um tipo particular de modos é estudado, chamados de estados ópticos de Tamm (OTSs), entre o semicondutor polar GaAs e um reflector de Bragg. A relação de dispersão dos OTS é derivada e os cálculos presentes mostram o quão provável é a existência de tal estado na interface GaAs/reflector de Bragg.Vasilevskiy, MikhailUniversidade do MinhoSilva, Jorge Manuel Sousa Sales e20172017-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/1822/55583eng201955563info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-07-21T12:21:50Zoai:repositorium.sdum.uminho.pt:1822/55583Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T19:15:13.011483Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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