Regensburg 2002 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 4: Photonische Kristalle

HL 4.1: Vortrag

Montag, 11. März 2002, 10:30–10:45, H15

Experimentelle Untersuchung der Dispersionsrelation in hexagonalen 3D photonischen Kristallen — •Jörg Schilling¹, Frank Müller¹, Ralf B. Wehrspohn¹, Kurt Busch² und Ulrich Gösele¹ — ¹Max-Planck-Institut für Mikrostrukturphysik, Weinberg 2, 06120 Halle — ²Institut für Theorie der Kondensierten Materie, Universität Karlsruhe, 76128 Karlsruhe

Ein 2D trigonaler photonischer Kristall aus makroporösem Silizium kann zu einem einfachen 3D hexagonalen Kristall erweitert werden, indem der Durchmesser der Poren mit der Tiefe periodisch variiert (moduliert) wird. 3D Bandstrukturrechungen sagen für einen solchen Kristall mit einer Modulationsperiode von 2µm einen spektralen Bereich bei λ=8µm voraus, in dem für alle Einfallswinkel Totalreflexion auftritt. Durch winkelaufgelöste Transmissionsmessungen konnte das Verschwinden der Transmission in diesem Bereich nachgewiesen werden, was der totalen Reflexion entspricht. Damit stellt die Struktur einen Omnidirektionalen Reflektor dar. Außerdem wurde die Dispersionsrelation der niedrigsten beiden Bänder für Ausbreitungsrichtungen entlang der Porenachse experimentell untersucht. Durch die endliche Kristalldicke kommt es zu Vielfachreflektionen an Ober- und Unterseite des Kristalls und damit zu Fabry-Perot-Oszillationen im Transmissionspektrum. Aus ihrem spektralen Abstand konnte die Gruppengeschwindigkeit ermittelt werden.