GaAs光生载流子的超快动力学过程及其分幅成像应用研究

发布时间：2021-03-17 08:34

　　受电子学技术的限制，传统超快分幅相机的时间分辨率无法进一步降低，这限制了其在ICF上的应用。为了研制具有皮秒时间分辨率的全光固体超快诊断器件，为激光核聚变靶丸后期内爆压缩过程提供高性能诊断工具，本文提出了基于光生载流子诱导折射率变化的超快诊断分幅成像系统，并从理论上分析了半导体材料GaAs在一定浓度载流子时，对不同波长探针光的折射率变化，为优化超快探测系统的强度灵敏度提供依据。这部分内容继承了大量前人的成果，但也有我在已有理论知识的基础上导出的方程，据本人所知，这些方程此前并未在相关文献或者书籍中出现过。在这些理论推导之后，还对部分推导结果进行了仿真。仿真结果表明，当探针光光子能量小于GaAs禁带宽度时，在本文所设定的载流子浓度范围下，折射率的变化量随着光子能量的增大而增大，也随着载流子浓度的增大而增大；当探针光光子能量大于GaAs禁带宽度时，随着载流子浓度的增大，折射率变化量最大的探针光波长也逐渐向短波方向漂移。本文也从实验上研究了这种基于载流子动态效应的超快探测系统的时间分辨率，采用已经相当成熟的泵浦探测技术对载流子的动态效应进行研究。实验结果表明，载流子的动态效应可以用来间接表征... 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院西安光学精密机械研究所)陕西省

【文章页数】：54 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

全固态超快分幅探测系统的概念图

直接跃迁半导体的能带结构和能带填充效应示意

不同载流子浓度下吸收系数随着入射光能量的变化曲线

【参考文献】：
期刊论文
[1]单晶硅表面载流子动力学的超快抽运探测[J]. 刘国栋,王贵兵,付博,江继军,王伟平,罗福.  中国激光. 2008(09)
[2]GaAs载流子的超快动力学特性[J]. 袁冬青,周明,戴起勋,刘立鹏.  激光与光电子学进展. 2006(01)
[3]多波长钛宝石飞秒激光技术研究[J]. 王水才,肖东,朱长军,贺俊芳.  物理. 1999(03)
[4]飞秒激光技术及相关领域[J]. 戴戍,邵锐,明海.  光电子技术与信息. 1998(06)

博士论文
[1]半导体中超快动力学过程的研究[D]. 黄仕华.复旦大学 2004

硕士论文
[1]基于CCD的超快光电探测方法研究[D]. 朱炳利.中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所) 2012
[2]半导体材料非线性动力学研究[D]. 葛莉蓉.苏州大学 2012
[3]利用光泵浦THz脉冲探测技术研究半导体超快载流子动力学[D]. 金彬.首都师范大学 2009
[4]强激光对砷化镓材料损伤机理的研究[D]. 李永富.山东大学 2007
[5]飞秒泵浦探测实验研究ZnSe中载流子超快动力学过程[D]. 唐若琪.吉林大学 2004



本文编号：3086860