Forudsigelse af optiske konstanter og båndgab energi af 3D nanonetværk silicium

I en ny publikation fra Opto-Electronic Advances , Shreeniket Joshi og Amirkianoosh Kiani fra Ontario Tech University, Ontario, Canada, diskuterer hybride kunstige neurale netværk og analytisk model til forudsigelse af optiske konstanter og båndgab-energi af 3D nanonetværks siliciumstrukturer.

Denne undersøgelse introducerer en pålidelig metode til at bestemme optiske egenskaber for nye silicium tynde film (nanomateriale). Silicium tynde film blev afsat på glas ved at bombardere silicium wafers med pulserende laserstråler. At finde optiske egenskaber af nye nanomaterialer er udfordrende, da begrænsede eksperimentelle data er tilgængelige. De eksisterende modeller til at finde optiske egenskaber viste sig at være komplekse og tilbøjelige til fejl, denne undersøgelse foreslår en ny metode til at bruge analytiske modeller med kunstige neurale netværk. Formålet med at bruge kunstige neurale netværk var at udvikle en matematisk funktion til at forudsige optiske konstanter for nye tynde film. Denne foreslåede metode viste sig at være 95 procent nøjagtig.

Forskergruppen af ​​Dr. Amirkianoosh Kiani fra Ontario Tech University foreslog denne undersøgelse for at finde optiske egenskaber af nye silicium tynde film, og metoden blev valideret med afgørende bevis for at være nøjagtig og pålidelig. For transparente nye materialer kan optiske egenskaber bestemmes ved hjælp af eksperimentelle data for transmittans og reflektans. Det er dog en udfordring at gøre det samme for uigennemsigtige materialer, da der i dette tilfælde kun er reflektansdata tilgængelige. Denne undersøgelse kan bruges til at etablere en matematisk sammenhæng mellem de tilgængelige eksperimentelle data og viser et lovende potentiale til at forudsige optiske egenskaber for uigennemsigtige materialer alene ud fra reflektansdata.

Yderligere blev de optiske egenskaber bestemt for den nye silicium tyndfilm diskuteret i denne undersøgelse fundet at have et energibåndgab på 1,648, denne værdi er tæt på materialer, der bruges til at høste solenergi. Da tynde siliciumfilm har et fænomenalt overfladeareal, kan et materiale med dette energibåndsgab vise sig at være yderst effektivt i solenergianvendelser. Forskergruppen har også til hensigt at bruge denne metode til spændende materialer som titaniumdioxid, guld nanopartikler osv., som bruges i biomedicinske applikationer. + Udforsk yderligere

Forskere skaber tynde film med fristende elektroniske egenskaber