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Modifizierte Mikrodiskresonatoren mit Siliziumnanokristallen als aktives Medium / vorgelegt von Ronja Köthemann ; Gutachter: Prof. Dr. Cedrik Meier und Prof. Dr. Jörg K. N. Lindner. Paderborn, 2023
Inhalt
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
2 Physikalische Grundlagen
2.1 Silizium
2.2 Siliziumnanokristalle
2.2.1 Quantenmechanischer Einschluss
2.3 Optische Resonatoren
2.3.1 Mikrodisks
2.4 Eindimensionale photonische Kristalle
2.4.1 Photonische Kristall-Mikrodiskstrukturen
2.5 Plasmonische Goldnanoantennen
2.5.1 Dielektrische Funktion von Gold
2.5.2 Plasmonische Nanoantennen
3 Herstellungs- und Messmethoden
3.1 Elektronenstrahllithografie
3.2 Elektronenstrahlverdampfen
3.3 Reaktives Ionenätzen
3.4 Photolumineszenz-Spektroskopie
3.5 Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie
4 Herstellungsoptimierung von Mikrodiskstrukturen
4.1 Herstellung der Siliziumnanokristalle
4.2 Optimierung der Lithografiemaske
4.2.1 Proximity-Effekt-Korrektur
4.3 Herstellung der Hybridstrukturen
4.4 Realisierbare Lochgrößen
5 Hybridstrukturen
5.1 Theoretische Vorbetrachtungen
5.1.1 Eindimensionale photonische Kristalle
5.1.2 Mikrodisks und Hybridstrukturen
5.2 Messergebnisse
5.2.1 Charakterisierung der Mikrodisk
5.2.2 Charakterisierung der Hybridstrukturen
5.3 Zahnradstrukturen
5.3.1 Herstellung
5.3.2 Messergebnisse
5.4 Zusammenfassung
6 Eingebettete plasmonische Nanoantennen
6.1 Herstellung
6.2 Theoretische Vorbetrachtungen
6.3 Resonanzverhalten der Nanoantennen
6.4 Manipulation der Nanokristall-Photolumineszenz
6.5 Zusammenfassung
7 Plasmonisch-photonische Hybridstrukturen
7.1 Herstellung
7.2 Messergebnisse
7.3 Zusammenfassung
8 Zusammenfassung und Ausblick
Literatur
Abbildungsverzeichnis
Publikationsliste
Danksagung
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