面向可控二次谐波性能的极性 (Si,Ge)2N2O 体系合金工程
材料科学
2021-04-29 v2
摘要
尽管硅氧氮化物在许多实际应用中是重要的半导体，其潜在的二阶非线性光学(NLO)应用——无论是均衡还是可控性能——从未被系统探索。利用第一性原理计算，我们在本文中发现硅氧氮化物（即典型硅氧氮化物 Si2N2O）可同时展现宽光学带隙、强二次谐波产生(SHG)效应与大双折射，并被我们的初步实验数据进一步证实。重要的是，我们提出合金化工程可进一步用于调控 Si2N2O 体系中的均衡 NLO 性质。结合第一性原理计算与团簇展开理论，我们证明将 Ge 合金化入 Si2N2O 可轻易形成低形成能的 Si2(1-x)Ge2xN2O 合金，从而在不同能量范围实现具有高 SHG 效率的可控相位匹配谐波输出。因此，合金工程可为有效调控 Si2(1-x)Ge2xN2O 的均衡 NLO 性能提供独特途径，使这一极性合金体系在可调激光频率转换与可控全光器件中具有潜在应用。
引用
@article{arxiv.2009.06932,
title = {Alloy Engineering of Polar (Si,Ge)2N2O System for Controllable Second Harmonic Performance},
author = {Lei Kang and Gang He and Xinyuan Zhang and Jiangtao Li and Zheshuai Lin and Bing Huang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.06932},
year = {2021}
}
备注
18 pages, 5 figures. Inorganic Chemistry, 2021