金屬-介質(zhì)納米結構光子器件偏振特性與高效偏振出光GaN基LED設計與制備.pdf

1、納米光子技術作為一個近年快速發(fā)展起來的學科，在器件集成化和微型化及器件的功能拓展與提高等許多領域有著很多潛在和現(xiàn)實的應用。本文利用等效介質(zhì)理論和時域有限差分的數(shù)值計算方法，詳細研究了金屬/介質(zhì)納米結構光子器件在可見光波段的偏振傳輸特性，設計并制備了基于可見光波段的偏振納米光柵，集成式高偏振度出光GaN基LED以及基于納米結構偏振轉換的高效偏振出光GaN基LED。主要工作包括：
　　（1）詳細研究了金屬納米光柵偏振特性的理論和設計方

2、法以及實驗制作技術。研究和比較了三種納米偏振光柵，即單金屬光柵型，薄膜增強型和光柵增強型在可見光波段的傳輸特性，以及多層介質(zhì)傳輸層復合結構納米偏振光柵的傳輸特性。采用紫外曝光技術實驗制作了周期190nm的納米光柵；初步實驗實現(xiàn)了介質(zhì)光柵金屬化，完成了金屬全覆蓋型納米光柵制備。測試表明，偏振度可達25 dB(入射波長450nm)。
　　（2）研究了高偏振度出光的GaN基LED的偏振特性，設計并制備了一種新型納米復合結構的高偏振出光氮

3、化鎵基LED器件，詳細分析了該結構的相應參數(shù)對器件偏振出光特性的影響。這種結構在氮化鎵表面上引入了一層低折射率過渡層，并在過渡層表面集成一種介質(zhì)/金屬復合納米光柵結構。理論和實驗結果表明：過渡層的引入不但可以有效提升偏振光的透射率與消光比，而且可以顯著放寬介質(zhì)/金屬復合納米結構的周期要求，從而降低結構制作難度。
　?。?）研究并制備了一種具有偏振轉換功能的納米結構并與偏振出光GaN基LED集成實現(xiàn)高效的偏振出光GaN LED。提出