碳化硅(Silicon Carbide,SiC)作為第三代半導體的主要代表,具有寬帶隙、高飽和電子遷移率、高熱導率等優(yōu)點,在電子、微機電、光電等領域顯示出巨大的應用潛力。然而,由于SiC的高硬度、化學惰性和高脆性,其器件的制備要求采用飛秒激光加工等特殊加工技術。此外,SiC具有良好的非線性光學性質,可以實現(xiàn)光限幅,光學參數(shù)放大等功能。以上兩個方面都要求對SiC的非線性光學性質和載流子動力學進行系統(tǒng)的研究。本課題利用飛秒激光對SiC的兩種典型結晶態(tài)6H-SiC和4H-SiC進行了以下研究。1、非線性光學性質的測量。本課題利用光學參數(shù)放大器將飛秒激光的波長擴展到400-1100 nm波長范圍,進行該范圍內的Z掃描實驗。本課題針對開孔Z掃描實驗數(shù)據(jù),對不同波段采用相應的多光子吸收模型進行擬合,得到了半絕緣(semi-insulating,SI)6H-SiC、SI 4H-SiC和N型摻雜(N)6H-SiC在400-1100nm波長范圍內的多光子吸收系數(shù)隨波長的變化趨勢,并分析了該結果與樣品電子能帶結構間的關系。基于閉孔Z掃描實驗,本課題發(fā)現(xiàn)三種樣品的非線性折射類型均為自聚焦,并測得了500-1...

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 SiC簡介
    1.3 SiC的非線性光學性質的相關研究
    1.4 SiC的載流子動力學的相關研究
    1.5 研究目標
    1.6 論文結構
第2章 實驗方法及原理
    2.1 引言
    2.2 Z掃描方法簡介
        2.2.1 Z掃描實驗系統(tǒng)
        2.2.2 用于非線性吸收系數(shù)測量的理論模型
        2.2.3 用于非線性折射系數(shù)測量的理論模型
    2.3 泵浦-探測實驗
    2.4 本章小結
第3章 SiC的非線性光學性質研究
    3.1 引言
    3.2 SiC的線性吸收
    3.3 SiC的非線性吸收
    3.4 SiC的非線性折射
    3.5 本章小結
第4章 SiC的載流子動力學
    4.1 引言
    4.2 SiC載流子動力學過程
    4.3 變波長的泵浦-探測實驗信號
    4.4 變激光能量的泵浦-探測實驗信號
    4.5 本章小結
第5章 基于SiC的超快全光調控
    5.1 引言
    5.2 SiC的全光調控過程分析
    5.3 SiC的全光調控效果的波長依賴性
    5.4 SiC的全光調控效果的偏振依賴性
    5.5 本章小結
結論
參考文獻
附錄
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝



本文編號：3767572