Simulations of optical reflectance in Vertically aligned GaAs nanowires array: the effect of the geometrical structural parameters
Fecha
2022-04-26
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Editor
ELSEVIER
Resumen
We report the effects of radius-, length-and pitch-sizes on the optical reflectance of a periodic square array of GaAs nanowires embedded in epoxy. The simulated system is a multilayer array constituted by alternating layers of epoxy and an effective medium of GaAs nanowires embedded in epoxy. For both s-and p-polarizations, we observe an oscillating behavior in the reflectance spectra, as a consequence of interferences in periodical systems. We found that the radius-and pitch-sizes significantly affect the reflectance of GaAs nanowires array, while the length-sizes do not present evidence of changes in the optical reflectance. For higher radius, the number of oscillations increases and consequently, the peak-to-peak distance decreases. Besides, there is a red-shift of the reflectance for increasing radius. For higher pitch, the number of oscillations also increases, and a red-shift is observed. We obtain dependence laws for the peak-to-peak distance and red-shift versus radius and versus pitch. These dependences obey approximate quadratic relations. Attending to the reflectance dependence on the light incidence angle, we have found that for s-polarized light, the reflectance is higher with increasing angles, in comparison to p-polarized light cases, independently of the radius and pitch values. For both polarizations, we found that the reflectance is increasing for greater radii and smaller pitches, independently of the incident angle.
Descripción
Hemos investigado el efecto de tamaño en altura, radio y período en la reflectancia de un array cuadrado de nanohilos de GaAs embebidos en epoxy. El sistema estudiado es una multicapa alterna de epoxy y una capa de nanohilos de GaAs embebidos en epoxy (capa activa). Hemos observado un comportamiento oscilante de la reflectancia, tanto para polarización s como para polarización p. Hemos encontrado que el radio y el periodo afectan significativamente en la reflectancia del array de nanohilos de GaAs, produciendo un mayor número de oscilaciones para radios y periodos mayores. Además, hemos observado un desplazamiento al rojo para radios y periodos mayores. Hemos encontrado leyes de dependencia cuadrática para las distancia pico a pico y desplazamiento al rojo en función del radio y el periodo. Independientemente del radio y del periodo, hemos encontrado que la reflectancia es mayor para ángulos crecientes en polarización s, si se compara con la polarizaci-on p. Para ambas polarizaciones, nuestras simulaciones han mostrado que la reflectancia aumenta para mayores radios y menores periodos.
Dra. R.M. de la Cruz seencargó de implentar la simulación en Mathematica y presentar los resultados. C. Kanyinda-Malu se dedicó a supervisar la modelización tanto al nivel matemático cómo en la conceptualización de la estructura Nanowire analizada además de comprobar los detalles del código Mathematica. J.E. Muñoz-Santiuste ha proporcionado los fondos a través de los proyectos. Ambos autores participaron a la redacción y a la interpretación de los resulatados.
Palabras clave
Citación
R.M. de la Cruz, C. Kanyinda-Malu, J.E. Muñoz Santiuste,
Simulations of optical reflectance in vertically aligned GaAs nanowires array: The effect of the geometrical structural parameters,
Physica B: Condensed Matter, Volume 639, 2022, 413963, ISSN 0921-4526,
https://doi.org/10.1016/j.physb.2022.413963.
(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0921452622002848)
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