лент
2
`
и
h
и зазором между лентами
d`
. В слое GaN длина волны
излучения 0,18 мкм, в свободном пространстве — 0,45 мкм при коэф-
фициенте преломления GaN, равном 2,5. Прошедшие и отраженные
спектральные порядки обозначены на рис. 2 как
~k
±
μ
.
Расчеты плотности тока в области
p
–
n
-перехода структуры показа-
ли существенно неоднородное распределение плотности тока по эле-
ментарной ячейке электрода-решетки по мере увеличения периода ре-
шетки и приложенного к ней напряжения. Результаты расчетов, прове-
денных для решетки с шириной направляющих
2
`
= 0
,
1
мкм в прибли-
жении планарной конфигурации электродов (решетки и центрального
контакта), приведены на рис. 3. Как видно, отношение плотности то-
ка в центральной части ячейки к току под направляющей решетки
меньше единицы и плотность тока в центральной части уменьшается
по мере увеличения периода решетки и приложенного напряжения,
т.е. тока, протекающего по Au-решетке. Поэтому, можно предполо-
жить, что область люминесценции представляет собой либо плоскость
(область
1
при малых токах), либо периодическую систему ленточных
источников (область
2
, см. рис. 2), находящихся под направляющими
решетки-контакта. Отметим, что при более широких направляющих
решетки-контакта (
2
` >
0
,
1
мкм) аналогичное по пространственной
неоднородности распределение токов появляется при периоде решет-
ки, значительно б´ольшем 1 мкм. Столь разреженные решетки неин-
тересны с точки зрения рассеяния электромагнитных волн с длиной
волны порядка долей микрона.
На рис. 3 приведены результаты расчета отношения плотности то-
ка в области
p
–
n
-перехода, из которого видно, что максимальное раз-
личие плотностей тока в активной области структуры соответствует
периоду решетки 1 мкм. Поэтому при расчете эффективности отра-
жения света от решетки период ее принят равным
Λ = 1
мкм. Тол-
щина решетки выбрана равной
h
= 0
,
1
мкм, что минимизирует по-
глощение энергии электромагнитной волны в металлах типа золота
или серебра [18, 19]. Варьируемые параметры — ширина лент
2
`
и
зазор между ними
d`
. На рис. 4 приведены зависимости эффективно-
сти отражения света обеих поляризаций от золотой решетки с ши-
риной лент
2
`
= 0
,
1
и
0
,
2
мкм как функция зазора
d`
. Диэлектриче-
ская проницаемость золота на частоте, соответствующей длине волны
0,18 мкм, равна
ε
= 0
,
23+3
,
04
i
[20]. Провалы в спектре отражения ТЕ-
поляризованной волны исчезают при
2
`
= 0
,
2
мкм (нижние сплошная
и штриховая линии на рис. 4). Однако основной вклад в отраженную
мощность дает ТН-поляризация, но, как видно на рис. 4, отражение
падает при периоде решетки порядка 1 мкм. Из сопоставления ре-
зультатов, приведенных на рис. 3 и 4, выбраны параметры решетки-
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2009. № 2
51
