ИК-прозрачность островко- вых структур Si/SiO₂/Si₃N₄/Si, сформированных методом селективного лазерного отжига

Методом селективного лазерного отжига сформированы периодические структуры Si/SiO₂/Si₃N₄/Si с островковым поверхностным слоем. Исследование методом ИК-Фурье-спектрометрии показало уменьшение коэффициента пропускания островковой структуры, сформированной методом селективного лазерного отжига, по сравнению со структурой без отжига практически во всем исследуемом диапазоне (2—25 мкм). Уменьшение коэффициента пропускания может быть связано с наличием в поверхностном слое высоколегированных областей рекристаллизованного кремния. Анализ дисперсионных кривых, полученных методом конечных разностей во временной области, показал, что колебания в диапазоне 5—20 ТГц могут поддерживаться в слое периодических высоколегированных островков кремния в слое нелегированного кремния. Результаты исследования интерпретированы с учетом предположения о возникновении в структуре с островковым поверхностным слоем плазмоноподобных колебаний (“мнимых” поверхностных плазмонов). 

1. C. L. Tan, H. Mohseni. Nanophotonics, 8 (2018) 169—197

2. Ф. Ф. Комаров. Ионная и фотонная обработка материалов, Минск, БГУ (1998)

3. Г. А. Качурин, С. Г. Черкова, В. А. Володин, Д. В. Марин, M. Deutschmann. ФТП, 42, № 2 (2008) 181—186

4. В. П. Воронков, Г. А. Гурченок. ФТП, 24, № 10 (1990) 1831—1884

5. A. I. Mukhammad, K. V. Chizh, V. G. Plotnichenko, V. A. Yuryev, P. I. Gaiduk. Semiconductors, 54, N 14 (2020) 1889—1892

6. The Stopping and Range of Ions in Matter Software [Electronic resource], SRIM — Mode of access: http://www.srim.org/, date of access: 10.2021

7. Nanophotonic FDTD Simulation Software [Electronic resource], Lumerical FDTD — Mode of access: https://www.lumerical.com/products/fdtd/, date of access: 01.2020

8. E. D. Palik. Handbook of Optical Constants of Solids, 2, Academic Press (1985)

9. J. Kischkat, S. Peters, B. Gruska, M. Semtsiv, M. Chashnikova, M. Klinkmüller, O. Fedosenko, S. Machulik, A. Aleksandrova, G. Monastyrskyi, Y. Flores, W.T. Masselink. Appl. Opt., 51, N 28 (2012) 6789—6798

10. C. A. Майер. Плазмоника: теория и приложения, Ижевск, НИЦ “Регулярная и хаотическая динамика” (2011)

11. B. Luk’yanchuk, N. I. Zheludev, S. A. Maier, N. J. Halas, P. Nordlander, H. Giessen, C. T. Chong. Nature Mater., 9 (2010) 707—715

12. А. В. Двуреченский, Г. А. Качурин, Е. В. Нидаев, Л. С. Смирнов. Импульсный отжиг полупроводниковых материалов, Москва, Наука (1982)

13. R. Kitamura, L. Pilon, M. Jonasz. Appl. Opt., 46, N 33 (2007) 8118—8133

14. G. Busca, V. Lorenzelli, G. Porcile, M. I. Baraton, P. Quintard, R. Marchand. Mater. Chem. Phys., 14, N 2 (1986) 123—140

15. S. C. Shen, M. Cardona. J. Phys. Colloque, 42, N C4 (1981) 349—351

16. M. Desouky, A. M. Mahmoud, M. A. Swillam. Sci. Rep., 8 (2018) 2036

17. F. Peragut, L. Cerutti, A. Baranov, J. P. Hugonin, T. Taliercio, Y. De Wilde, J. J. Greffet. Optica, 4, N 11 (2017) 1409—1415

18. Y. Ra’di, C. R. Simovski, S. A. Tretyakov. Phys. Rev. Appl., 3 (2015) 03700

19. Y. Chang, D. Hasan, B. Dong, J. Wei, Y. Ma, G. Zhou, K. Wee Ang, C. Lee. ACS Appl. Mater. Interfaces, 10 (2018) 38272—38279

20. Mahmoud A. A. Abouelatta, Muhammad A. Othman, M. Desouky, A. M. Mahmoud, Mohamed A. Swillam. Opt. Express, 29, N 25 (2021) 41447—41456

21. X. Zhao, C. Chen, A. Li, G. Duan, X. Zhang. Opt. Express, 27, N 2 (2019) 1727—1739

22. А. Pors, E. Moreno, L. Martin-Moreno, J. B. Pendry, F. J. Garcia-Vidal. Phys. Rev. Lett., 108 (2012) 223905

23. J. B. Pendry, L. Martı´n-Moreno, F. J. Garcia-Vidal. Science, 305 (2004) 847

24. P. Huidobro, A. Fernández-Domínguez, J. Pendry, L. Martín-Moreno, F. García-Vidal. MRS Bull., 45 (2020) 318

25. A. Kianinejad, Z. N. Chen, C. Qiu. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 63, N 6 (2015) 1817—1825

26. A. Aigner, J. M. Dawes, S. A. Maier, H. Ren. Light Sci. Appl., 11, N 9 (2022)