太赫兹波段氧化物超晶格与主动调控器件的研究

发布时间：2022-02-20 03:09

　　太赫兹技术自二十世纪出现之后,吸引了科研人员极大的兴趣,特别是进入二十一世纪后,太赫兹相关的科学研究与技术应用都进入了日新月异的蓬勃发展状态。在基础研究领域,各种高效、简便、实用的太赫兹辐射源和探测器层出不穷,太赫兹波与不同物质的相互作用不断被揭示,太赫兹波的各类调控器件如雨后春笋,此外,太赫兹技术与其他技术相结合的跨学科研究也在不断深入进行当中。在技术应用领域,太赫兹开始尝试应用于生物医学,太赫兹安检仪也已经投入实用当中,特别是利用太赫兹波进行无线通讯,更是引人注目。太赫兹技术具有巨大的应用价值,但是仍有许多需要深入研究和改进的地方。其中主要有以下两点:一、很多材料在太赫兹波段的响应仍是未知的,而只有探测清楚了各类材料与太赫兹波相互作用的特性,设计太赫兹器件才能有迹可循。二、太赫兹技术的实际应用离不开各类高效的调控器件,但是目前太赫兹功能器件仍然比较匮乏。因此,本文主要围绕太赫兹波段的物质响应与太赫兹波主动调控器件开展了如下的工作,具体的内容包括:1.完成太赫兹系统相关的实验搭建工作。分别基于光电导天线和非线性晶体光整流效应,搭建了两套高信噪比、高稳定性的透射式太赫兹时域光谱系统。同... 

【文章来源】：中国科学技术大学安徽省211工程院校985工程院校

【文章页数】：137 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 太赫兹技术概述
        1.1.1 太赫兹波的基本特性
        1.1.2 太赫兹波的产生和探测
        1.1.3 太赫兹技术的应用与发展现状
    1.2 太赫兹波段量子功能材料的响应特性
        1.2.1 磁有序材料
        1.2.2 超导材料
        1.2.3 拓扑绝缘体
    1.3 太赫兹调控器件
        1.3.1 超材料简介
        1.3.2 被动调控器件
        1.3.3 主动调控器件
    1.4 本论文的主要工作
        1.4.1 选题依据
        1.4.2 内容安排
    参考文献
第2章 太赫兹系统搭建与拓展
    2.1 引言
    2.2 基于光电导天线的太赫兹系统
        2.2.1 基本原理
        2.2.2 光路的设计与搭建
        2.2.3 光路的拓展
    2.3 基于光整流的太赫兹系统
        2.3.1 基本原理
        2.3.2 光路的设计与搭建
        2.3.3 光路的拓展
    2.4 本章小结
    参考文献
第3章 基于太赫兹时域光谱的材料测量与分析
    3.1 太赫兹测量方法
        3.1.1 太赫兹时域光谱数据处理
        3.1.2 光泵浦-太赫兹探测原理
    3.2 La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3/SrTiO_3超晶格的太赫兹响应
        3.2.1 前言
        3.2.2 La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3/SrTiO_3超晶格的物性测量
        3.2.3 La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3/SrTiO_3超晶格太赫兹波段光响应
        3.2.4 La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3/SrTiO_3超晶格载流子特性
        3.2.5 小结
    3.3 一些典型半导体的载流子特性研究
        3.3.1 半绝缘GaAs单晶
        3.3.2 石墨烯
        3.3.3 InSb纳米线
    3.4 本章小结
    参考文献
第4章 基于硅介质超表面的太赫兹波超快调控
    4.1 硅介质超表面结构设计
        4.1.1 前言
        4.1.2 材料的选择与处理
        4.1.3 结构仿真
        4.1.4 小结
    4.2 硅介质超表面太赫兹波超快调控的实验测试
        4.2.1 超表面的微纳加工
        4.2.2 太赫兹测试实验
        4.2.3 小结
    4.3 硅介质超表面太赫兹波超快调控的理论分析
        4.3.1 硅中光生载流子的复合过程
        4.3.2 理论模型分析与验证
        4.3.3 小结
    4.4 本章小结
    参考文献
第5章 基于VO_2-金属复合超表面的太赫兹波调控
    5.1 引言
    5.2 VO_2薄膜的基本性质测量
        5.2.1 VO_2薄膜结构表征
        5.2.2 VO_2薄膜的太赫兹温致相变特性
        5.2.3 小结
    5.3 VO_2-金属复合超表面结构设计
        5.3.1 VO_2-金属复合超表面结构选择
        5.3.2 VO_2-金属复合超表面参数选择
    5.4 VO_2-金属复合超表面太赫兹波调控的实验测试
        5.4.1 复合超表面的微纳加工
        5.4.2 复合超表面太赫兹波段的温度响应
        5.4.3 复合超表面太赫兹波段的电流响应
        5.4.4 复合超表面太赫兹波段的光响应
        5.4.5 复合超表面其他结构的实验测试
    5.5 本章小结
    参考文献
第6章 总结和展望
    6.1 全文总结
    6.2 后续工作展望
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]Carrier dynamics and terahertz photoconductivity of doped silicon measured by femtosecond pump-terahertz probe spectroscopy[J]. ZHOU QingLi1,SHI YuLei1,LI Tong2,JIN Bin1,ZHAO DongMei1 & ZHANG CunLin1 1 Beijing Key Laboratory for Terahertz Spectroscopy and Imaging,Key Laboratory of Terahertz Optoelectronics,Ministry of Education,Department of Physics,Capital Normal University,Beijing 100048,China; 2 Department of Electronics Engineering,Tianjin University of Technology and Education,Tianjin 300222,China.  Science in China（Series G:Physics,Mechanics & Astronomy）. 2009(12)



本文编号：3634192