超快光譜學(xué)在科研領(lǐng)域的各個方面都具有很廣闊的應(yīng)用前景,是因為它能提供超高的時間分辨率,能夠觀測材料內(nèi)的微觀過程,使我們對半導(dǎo)體等材料內(nèi)部的電子散射、電子遷移運動等動態(tài)過程有一個清晰的認(rèn)識。目前,我們對半導(dǎo)體等材料受光激發(fā)時的載流子動力學(xué)微觀過程研究還不夠深入,往往是用一些簡單工具去研究材料的電光特性。通過超快太赫茲光譜技術(shù)可以研究半導(dǎo)體等材料的非平衡載流子壽命、載流子弛豫過程的影響因素和光生電導(dǎo)率等。這些研究不僅能夠?qū)@些材料受光激發(fā)時的光電特性有更深的了解,而且還對基于這些材料的新型器件研發(fā)提供實驗依據(jù)。本文主要研究內(nèi)容如下:1、對光泵浦太赫茲探測光譜技術(shù)進行了系統(tǒng)性的研究,包括:太赫茲波的產(chǎn)生與探測、光泵浦探測的原理、載流子動力學(xué)理論、基于光泵浦太赫茲探測光譜的數(shù)據(jù)處理方法以及實驗研究等。2、硅（Si）、砷化鎵（GaAs）、低溫生長砷化鎵（LT-GaAs）在很多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用,但是對這些材料在光激發(fā)下的載流子遷移率、載流子濃度等變化情況還不是特別明確。通過Drude-Smith模型擬合了這些典型半導(dǎo)體材料的光生電導(dǎo)率,研究了影響半導(dǎo)體材料的光生電導(dǎo)率的因素。3、利用指數(shù)模型公式... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

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電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文4圖1-2四頻混波技術(shù)示意圖1990年代以來發(fā)展了一種測量材料非線性折射率的新方法——Z掃描技術(shù)，如圖1-3所示[29]。它的光路簡單（采用單光束），測量的靈敏度高。更引人注目的是這種測量技術(shù)的功能很強，它可以同時測量非線性折射率和非線性吸收系數(shù)，即χ(3)的實部和虛部。圖1-3基于飛秒激光的Z掃描技術(shù)泵浦-探測超快光譜是研究超快物理過程最常用的手段，相比于其他超快光譜技術(shù)，泵浦-探測技術(shù)具有更大的改造空間和適用范圍。泵浦-探測技術(shù)正如它的命名，利用相干檢測的原理，需要將超短脈沖激光分成兩束光，一束用于激發(fā)材料，作為泵浦光（較強），一束用于探測信號，作為探測光（較弱），探測信號可以轉(zhuǎn)化成電流信號、電壓信號等形式輸出。通過步進電機控制兩束超短脈沖激光的光學(xué)延遲，控制步進的大小，可以控制探測過程的時間分辨率（飛秒、皮秒等），圖1-4為典型的光泵浦探測裝置示意圖[30]。

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文4圖1-2四頻混波技術(shù)示意圖1990年代以來發(fā)展了一種測量材料非線性折射率的新方法——Z掃描技術(shù)，如圖1-3所示[29]。它的光路簡單（采用單光束），測量的靈敏度高。更引人注目的是這種測量技術(shù)的功能很強，它可以同時測量非線性折射率和非線性吸收系數(shù)，即χ(3)的實部和虛部。圖1-3基于飛秒激光的Z掃描技術(shù)泵浦-探測超快光譜是研究超快物理過程最常用的手段，相比于其他超快光譜技術(shù)，泵浦-探測技術(shù)具有更大的改造空間和適用范圍。泵浦-探測技術(shù)正如它的命名，利用相干檢測的原理，需要將超短脈沖激光分成兩束光，一束用于激發(fā)材料，作為泵浦光（較強），一束用于探測信號，作為探測光（較弱），探測信號可以轉(zhuǎn)化成電流信號、電壓信號等形式輸出。通過步進電機控制兩束超短脈沖激光的光學(xué)延遲，控制步進的大小，可以控制探測過程的時間分辨率（飛秒、皮秒等），圖1-4為典型的光泵浦探測裝置示意圖[30]。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]單晶硅表面載流子動力學(xué)的超快抽運探測[J]. 劉國棟,王貴兵,付博,江繼軍,王偉平,羅福.  中國激光. 2008(09)
[2]飛秒激光微加工:激光精密加工領(lǐng)域的新前沿[J]. 何飛,程亞.  中國激光. 2007(05)
[3]GaAs載流子的超快動力學(xué)特性[J]. 袁冬青,周明,戴起勛,劉立鵬.  激光與光電子學(xué)進展. 2006(01)
[4]飛秒物理、飛秒化學(xué)和飛秒生物學(xué)[J]. 馬國宏,郭立俊,錢士雄.  物理. 2001(06)
[5]鈦藍寶石飛秒超快光譜技術(shù)及其應(yīng)用進展[J]. 楊宏,張鐵橋,王樹峰,龔旗煌.  物理學(xué)報. 2000(07)
[6]19飛秒激光脈沖的產(chǎn)生與測量[J]. 陳國夫,A·芬琪,W·西拜特,W·斯利特.  高速攝影與光子學(xué). 1988(01)
[7]飛秒激光在眼科手術(shù)中的應(yīng)用[J]. 李奇觀,金敏.  國際眼科縱覽. 2010 (06)

博士論文
[1]鐵基超導(dǎo)體正常態(tài)的超快光譜學(xué)研究[D]. 劉盛華.南京大學(xué) 2018

碩士論文
[1]太赫茲時域光譜系統(tǒng)的性能研究[D]. 孫紅起.首都師范大學(xué) 2007
[2]飛秒泵浦探測實驗研究ZnSe中載流子超快動力學(xué)過程[D]. 唐若琪.吉林大學(xué) 2004
[3]從THz時間波形中提取材料參數(shù)的方法和分析[D]. 徐新龍.首都師范大學(xué) 2003



本文編號：3424845