缺陷态对氮化硅薄膜非线性光学性质的影响

项目名称： 缺陷态对氮化硅薄膜非线性光学性质的影响

项目编号： No.11404195

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 宁廷银

作者单位： 山东师范大学

项目金额： 30万元

中文摘要： 氮化硅是一种重要的CMOS工艺兼容材料，其非线性光学性质研究对于芯片级集成的光子器件应用具有重要意义。目前，对于氮化硅薄膜中与缺陷态相关的非线性光学响应的机理尚不明确。本项目将系统研究氮化硅薄膜中不同缺陷态对二次、三次谐波产生及三阶非线性折射的影响。拟进行（1）实验上，调控并表征氮化硅薄膜中缺陷态的存在形式及含量，测量非线性光学响应，建立不同缺陷态参量与非线性光学极化率的关联；（2）理论上，以实验表征参数为基础，采用分子动力学方法模拟薄膜中的原子成键结构，并利用含时密度泛函理论计算薄膜二阶、三阶非线性光学极化率。本项目旨在阐明氮化硅薄膜中缺陷态对非线性响应的贡献及相互影响，全面揭示氮化硅薄膜中与缺陷态相关的非线性光学响应机制，为制备具有最优非线性光学性质的氮化硅薄膜打下理论和技术基础。

中文关键词： 氮化硅薄膜；非线性光学；二次谐波产生；三次谐波产生；三阶非线性极化率

英文摘要： Silicon nitride (SiN) is an important complementary metal–oxide–semiconductor (CMOS)-compatible material. The research on the optical nonlinearity in SiN has great importance for photonic chip-scale integration. Currently, the mechanism of optical nonline

英文关键词： Silicon nitride film；Nonlinear optics；Second harmonic generation；Third-harmonic generation；Third-order nonlinear optical susceptibility