엑시톤-폴라리톤 모델의 ZnO 반사율 스펙트럼 계산 = Calculation of the Reflectivity Spectrum in ZnO by Using the Exciton-polariton Model

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

We have calculated the real and the imaginary parts of the dielectric constant in ZnO based on the exciton-polariton model, where both the dispersions of the light and the exciton are coupled, as well as incident-angle dependences of the Fresnel reflectivity spectra for the TE and the TM modes. Implementing the delocalized dispersion in the Lorentz model, we obtained the real and the imaginary parts of the exciton-polariton dispersion. Near the bottleneck in the exciton-polariton dispersion, the group velocity was reduced by four orders of the magnitude with respect to the speed of light in vacuum. When the dead layer was taken into account as an additional boundary condition for the mode degeneracy of the upper- and the lower-polariton branches, the reflectivity spectrum was significantly modified.

국문 초록 (Abstract)

빛과 엑시톤의 분산이 결합된 엑시톤-폴라리톤 모형을 기반으로 ZnO 에너지 갭 근처의 복소 유전상수와 반사 스펙트럼 및 복소 프레넬 반사율의 입사각 의존성을 TE 및 TM 모드에 대해 각각 계산하였다. 독립 조화진동자를 기반으로 하는 로렌츠 모델에 비국소적 분산을 추가적으로 고려하여 엑시톤-폴라리톤 분산의 실수부와 허수부를 각각 구하였으며, 엑시톤-폴라리톤 병목 분산영역에서 군속도가 빛의 속력의 1/10000까지 감소됨을 확인하였다. 엑시톤-폴라리톤 분산에서 나타나는 위-폴라리톤 가지 (upper polariton branch) 와 아래-폴라리톤 가지 (lower polariton branch) 의 축퇴현상에 의한 추가 경계조건과 비활성층을 고려할 경우 반사 스펙트럼의 변화가 눈에 띄게 일어남을 확인하였다.

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