基于光力学的纳米晶硅性质探测
应用物理
2020-09-03 v2 材料科学
光学
摘要
纳米晶材料展现出的性质可能与其单晶对应物有实质性差异。因此，它们为增强和优化器件与应用的功能性提供了途径。本文报道利用光力学纳米梁探测纳米晶硅的光学、力学和热学性质，以提取光学吸收、力学损耗、热生成与耗散的动力学信息。光力学纳米梁由在不同温度下退火非晶硅层所制备的纳米晶薄膜制成。所产生的晶粒尺寸与薄膜中的应力可通过退火温度和时间控制，因而薄膜的性质可相对自由地调控，如本文通过电子显微镜与拉曼散射所展示。我们表明纳米晶尺寸与晶界体积分数通过非线性光学与热过程在耗散速率中起着关键作用。在 950 C 退火得到的纳米晶硅光力学腔中发现了颇具前景的光学（13000）与力学（1700）品质因子。经由带隙内态的增强吸收与复合速率以及降低的热导率，提升了在包括 NEMS、声子激射与基于混沌的器件等应用中利用这些非线性效应的潜力。
引用
@article{arxiv.1907.04189,
title = {Properties of Nanocrystalline Silicon Probed by Optomechanics},
author = {Daniel Navarro-Urrios and Martin F. Colombano and Jeremie Maire and Emigdio Chavez-Angel and Guillermo Arregui and Nestor E. Capuj and Arnaud Devos and Amadeu Griol and Laurent Bellieres and Alejandro Martinez and Kestutis Grigoras and Teija Hakkinen and Jaakko Saarilahti and Tapani Makkonen and Clivia M. Sotomayor-Torres and Jouni Ahopelto},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.04189},
year = {2020}
}
备注
31 pages, 5 figures