مدل سازی نانو ساختار جاذب مبتنی بر فسفر سیاه در محدوده طول موج های فروسرخ

چکیده: در این مقاله، به منظور افزایش جذب نور، یک نانو ساختار مبتنی بر فسفر سیاه ارائه شده است. نانو ساختار مورد نظر یک ساختار توری شکل مبتنی بر فسفر سیاه  و سیلیکون است. به منظور دستیابی به میزان جذب، از تحلیل عددی برای این ساختار استفاده شده است. برای ارزیابی این نانو ساختار ضریب گذردهی فسفر سیاه در محدوده طول موجی µm 5 تا µm 15 محاسبه و نمودار جذب به دست آمده است. نتایج عددی به دست آمده، نشان می دهد بیشترین میزان جذب در طول موج های µm 7/7= λ1 و µm 7/9 = λ2، به ترتیب برابر 5/0 و 26/0 به دست آمده است. نانوساختار پیشنهادی می تواند در جاذب های تنظیم پذیر در محدوده طول موج های فروسرخ مورد استفاه قرار گیرد.

Modeling of absorbent nanostructure black phosphorus-based in the range of infrared wavelengths

In the present paper, to increase the light absorption, a black phosphorus-based nanostructure is proposed. The presented nanostructure has a grating-shaped structure based on black phosphorus and silicon. To access of reasonable absorption, numerical analysis has been used. To benchmark of this nanostructure, the black phosphorus permittivity in the wavelength range of 5 μm to 15 μm was calculated and the absorption spectrum is obtained. The obtained numerical results show that maximum absorption is obtained at wavelengths λ1 = 7.7 μm and λ2 = 9.7 μm, which is to 0.5 and 0.26, respectively. The proposed nanostructure can be used in tunable absorbers in the range of infrared wavelengths.