Влияние свободных носителей заряда на дихроизм, отражение и пропускание в анизотропных пористых слоях кремния

Проведен теоретический анализ вклада свободных носителей заряда в оптические свойства в инфракрасной области спектра пористых кремниевых слоев микрометровой толщины, состоящих из анизотропных нанокристаллов кремния. Результаты расчетов в рамках обобщенной модели эффективной среды с учетом анизотропии формы нанокристаллов кремния и процессов взаимодействия электрического поля световой волны с подвижными носителями заряда в нанокристаллах свидетельствуют о сильной зависимости поляризационной анизотропии коэффициентов отражения, поглощения и пропускания пленок кремния от концентрации свободных носителей заряда. В случае концентрации носителей заряда в диапазоне от 10^16 до10^20 cм^(-3)имеет место сильное двулучепреломление и линейный дихроизм (анизотропия поглощения), а также немонотонная зависимость разностного (для перпендикулярных направлений поляризации) показателя преломления, коэффициентов отражения и пропускания от концентрации носителей заряда. Полученные результаты полезны при разработке оптических переключателей и модуляторов сигналов в элементах кремниевой фотоники.