Un modelo teórico mejorado para extraer la conductividad óptica de material bidimensional a partir de espectroscopía de transmisión o reflexión de terahercios
Autores: Wang, Qiujin; Qin, Jian; Xiao, Yiming; Xu, Wen; Ding, Lan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un modelo teórico mejorado para extraer la conductividad óptica de material bidimensional a partir de espectroscopía de transmisión o reflexión de terahercios
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Parámetros ópticos
Material 2D
Sustrato
Transmisión de THz
Espectroscopía de reflexión
Conductividad óptica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
La técnica de espectroscopía de dominio temporal de terahercios (THz-TDS) nos permite determinar simultáneamente las partes real e imaginaria de los parámetros ópticos. Sin embargo, sigue siendo un desafío extraer con precisión y flexibilidad los parámetros ópticos de un material bidimensional (2D) (o una película ultrafina) en un sustrato para un ángulo de incidencia arbitrario y diferentes polarizaciones. Al tratar un material 2D como un límite conductor sin espesor, proponemos un modelo teórico mejorado para extraer la conductividad óptica del material 2D en un sustrato a partir de la espectroscopía de transmisión o reflexión de THz. Importante, en nuestro modelo se consideran los efectos de la polarización de onda, el ángulo de incidencia y las múltiples reflexiones en el sustrato, y se proporcionan las fórmulas analíticas asociadas con la conductividad óptica del material 2D. Además, verificamos la validación de nuestro modelo basado en los experimentos de transmisión y reflexión de THz para MoS de una y unas pocas capas en sustratos de zafiro. Estos resultados no solo son de importancia práctica para investigar las propiedades de THz de materiales 2D, sino que también pueden extenderse a situaciones de películas ultrafinas y/o detección incoherente como la espectroscopía infrarroja de transformada de Fourier.
Descripción
La técnica de espectroscopía de dominio temporal de terahercios (THz-TDS) nos permite determinar simultáneamente las partes real e imaginaria de los parámetros ópticos. Sin embargo, sigue siendo un desafío extraer con precisión y flexibilidad los parámetros ópticos de un material bidimensional (2D) (o una película ultrafina) en un sustrato para un ángulo de incidencia arbitrario y diferentes polarizaciones. Al tratar un material 2D como un límite conductor sin espesor, proponemos un modelo teórico mejorado para extraer la conductividad óptica del material 2D en un sustrato a partir de la espectroscopía de transmisión o reflexión de THz. Importante, en nuestro modelo se consideran los efectos de la polarización de onda, el ángulo de incidencia y las múltiples reflexiones en el sustrato, y se proporcionan las fórmulas analíticas asociadas con la conductividad óptica del material 2D. Además, verificamos la validación de nuestro modelo basado en los experimentos de transmisión y reflexión de THz para MoS de una y unas pocas capas en sustratos de zafiro. Estos resultados no solo son de importancia práctica para investigar las propiedades de THz de materiales 2D, sino que también pueden extenderse a situaciones de películas ultrafinas y/o detección incoherente como la espectroscopía infrarroja de transformada de Fourier.