基于光電導(dǎo)效應(yīng)的太赫茲波開關(guān)實(shí)驗(yàn)研究
本文關(guān)鍵詞:基于光電導(dǎo)效應(yīng)的太赫茲波開關(guān)實(shí)驗(yàn)研究
更多相關(guān)文章: 太赫茲波 光電導(dǎo)效應(yīng) 少數(shù)載流子壽命 太赫茲波開關(guān)
【摘要】:隨著太赫茲輻射源和探測(cè)器的迅速發(fā)展,太赫茲波功能器件的應(yīng)用研究得到了廣泛的重視。本文主要進(jìn)行了基于光電導(dǎo)效應(yīng)的太赫茲波透射特性實(shí)驗(yàn)研究,并提出了基于半導(dǎo)體高阻硅材料的太赫茲波開關(guān)方案。半導(dǎo)體材料在光照下產(chǎn)生的光電導(dǎo)效應(yīng)直接影響了材料對(duì)太赫茲波的吸收特性。本文對(duì)光生載流子濃度的變化過程和少數(shù)載流子壽命的機(jī)理進(jìn)行了理論分析。通過對(duì)不同少數(shù)載流子壽命不同半導(dǎo)體材料的太赫茲波透射性實(shí)驗(yàn)比較,綜合考慮太赫茲波開關(guān)響應(yīng)速率和調(diào)幅效果,從而初步確定基于高阻硅材料的開關(guān)方案。并對(duì)高阻硅材料進(jìn)行少數(shù)載流子壽命降低方案的探索,通過高溫?zé)崽幚淼仁侄螕诫s金屬銅離子,成功將其少數(shù)載流子壽命降至0.7μs左右。本文最后結(jié)合高阻硅材料的光電導(dǎo)效應(yīng)與太赫茲功能器件特點(diǎn),組建了大功率高速光路系統(tǒng)以滿足高速開關(guān)的要求,結(jié)合返波管系統(tǒng)組建成開關(guān)性能測(cè)量平臺(tái),最終實(shí)現(xiàn)了響應(yīng)速率1 MHz以上,調(diào)幅深度25%左右的光電導(dǎo)太赫茲波開關(guān)原理器件。
【關(guān)鍵詞】:太赫茲波 光電導(dǎo)效應(yīng) 少數(shù)載流子壽命 太赫茲波開關(guān)
【學(xué)位授予單位】:浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TN304;TN761
【目錄】:
- 致謝5-6
- 摘要6-7
- Abstract7-13
- 英漢縮略語(yǔ)表13-14
- 符號(hào)表14-16
- 第1章 緒論16-27
- 1.1 太赫茲波簡(jiǎn)介16-22
- 1.1.1 太赫茲波輻射源18-20
- 1.1.2 太赫茲波探測(cè)器20-21
- 1.1.3 太赫茲功能器件21-22
- 1.2 太赫茲波開關(guān)器件的發(fā)展現(xiàn)狀22-25
- 1.2.1 光開關(guān)器件22-23
- 1.2.2 太赫茲波光控開關(guān)器件23-25
- 1.3 課題研究的意義、研究?jī)?nèi)容和章節(jié)安排25-27
- 1.3.1 課題研究的意義25-26
- 1.3.2 本文研究?jī)?nèi)容和章節(jié)安排26-27
- 第2章 太赫茲波開關(guān)的知識(shí)準(zhǔn)備27-43
- 2.1 光生載流子的產(chǎn)生27-29
- 2.1.1 固體能帶基本概念27-28
- 2.1.2 半導(dǎo)體的光吸收28-29
- 2.2 光生載流子濃度變化29-34
- 2.2.1 上升時(shí)間和下降時(shí)間33-34
- 2.2.2 激光脈沖照射半導(dǎo)體34
- 2.3 光生載流子的復(fù)合34-38
- 2.3.1 復(fù)合過程35-36
- 2.3.2 復(fù)合方式影響少子壽命36-38
- 2.4 少數(shù)載流子壽命38
- 2.5 光電導(dǎo)效應(yīng)應(yīng)用于太赫茲波38-42
- 2.6 本章小結(jié)42-43
- 第3章 少數(shù)載流子壽命對(duì)太赫茲波開關(guān)性能影響的實(shí)驗(yàn)研究43-63
- 3.1 少數(shù)載流子壽命對(duì)開關(guān)特性的影響43-49
- 3.1.1 THz-TDS系統(tǒng)的太赫茲波發(fā)生與檢測(cè)43-44
- 3.1.2 實(shí)驗(yàn)方案與步驟44-46
- 3.1.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析46-49
- 3.2 少數(shù)載流子壽命對(duì)開關(guān)響應(yīng)速率的影響49-51
- 3.2.1 BWO系統(tǒng)與檢測(cè)設(shè)備49-50
- 3.2.2 實(shí)驗(yàn)方案與結(jié)果分析50-51
- 3.3 激光強(qiáng)度對(duì)開關(guān)特性的影響51-53
- 3.4 少數(shù)載流子壽命的測(cè)量技術(shù)53-54
- 3.5 高阻硅片的少數(shù)載流子壽命的降低54-58
- 3.5.1 少子壽命控制技術(shù)54-55
- 3.5.2 高溫?zé)崽幚頁(yè)诫s降低少子壽命55-58
- 3.6 熱處理后Si樣品開關(guān)性能測(cè)試58-62
- 3.7 本章小結(jié)62-63
- 第4章 電光調(diào)制系統(tǒng)組建與太赫茲波開關(guān)器件測(cè)量63-71
- 4.1 高速電光調(diào)制系統(tǒng)63-66
- 4.1.1 實(shí)驗(yàn)方案與系統(tǒng)組建63-65
- 4.1.2 高速調(diào)制光路性能測(cè)試65-66
- 4.2 基于光電導(dǎo)效應(yīng)的太赫茲波開關(guān)測(cè)試系統(tǒng)組建66-67
- 4.3 太赫茲波光控開關(guān)性能測(cè)量67-70
- 4.4 本章小結(jié)70-71
- 第5章 結(jié)論與展望71-74
- 參考文獻(xiàn)74-78
- 作者簡(jiǎn)歷78
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,本文編號(hào):1080452
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