收藏本站
《吉林大学》 2008年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

半球形Si和GaAs探测器双光子响应的研究

时宝  
【摘要】: 本文将固浸透镜技术与双光子响应探测器的研究相结合,以近本征Si和半绝缘GaAs为材料,分别制作了半球形Si基(底面为(110)面)和GaAs基(底面为(001)面)双光子响应光电探测器。探测器采用金属—半导体—金属(MSM)结构。分析了入射线偏振光的偏振方向分别为[111]、[110]、[001]晶向时,Si和GaAs晶体的倍频吸收、双光子吸收、场致倍频效应的各向异性,在此基础上,对自行研制的半球形Si基和GaAs基光电探测器进行了双光子响应的实验研究。以1.3μm连续波固体激光器为光源,在入射光功率约为100mW和1V偏压的情况下,测得半球形Si探测器的双光子响应度达到了2μA/W以上。而在入射光功率约为100mW和25V偏压的情况下,测得半球形GaAs探测器的双光子响应度达到了2mA/W以上。在相同入射光功率和相同的偏置电压下,对同种材料的GaAs块状探测器和半球形探测器的响应度进行了比较研究,证明GaAs半球形光电探测器的双光子响应灵敏度提高了5倍。测量了半球形Si探测器光电流随入射光偏振方向的变化关系,实验数据很好地符合Si单晶双光子吸收理论,并且求出Si的两个独立的三阶非线性极化率张量元之比为0.42。测得的半球形GaAs探测器的光电流随入射光偏振方向的变化关系符合GaAs单晶倍频吸收理论,分析认为GaAs的远远大于暗电流并符合双光子响应的背景电流,是直流电场诱导的场致倍频吸收和GaAs禁带中由于EL2能级的存在而产生的两步单光子吸收所共同作用的结果。半球形Si探测器光电流随偏置电压的增加出现饱和现象,但是GaAs探测器光电流随偏置电压的增加而增加,并未出现饱和。通过以上对半球形GaAs和Si探测器的研究,得到的结论是:半球形GaAs双光子响应探测器的主要工作机制是倍频吸收,而在低偏压下半球形Si双光子响应光电探测器的主要物理机制是双光子吸收。此外,本文还探讨了研制以场致倍频吸收为主要工作机理的高灵敏度Si基双光子响应探测器的可行性。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:O437

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 贾刚,孙伟,衣茂斌,高鼎三;1.3微米波长InGaAsP激光器产生的亚微微秒光脉冲的干涉自相关测量[J];半导体学报;1990年09期
2 陈占国,贾刚,衣茂斌,李海兰,吴志发,刘云龙,周志雄,赵超;亚微米外部电光检测技术[J];光学学报;2002年05期
3 刘秀环,陈占国,贾刚,张晓婷,张玉红;硅材料场致等效二阶极化率张量的研究[J];光学学报;2005年10期
4 张学如,杨学栋,国凤云,宋瑛林,李淳飞;GaAs半导体材料中双光子吸收光限幅与偏振方向的关系[J];光学学报;1998年03期
5 汪国平;双光子技术的应用研究进展[J];物理;2000年09期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴明在;孙兆奇;刘艳美;马永青;戴鹏;;简谐晶体高温比热的量子修正[J];合肥师范学院学报;2010年06期
2 孟影;张晓森;汪月琴;;用简并微扰法分析金属晶体中散射波较强情况[J];合肥师范学院学报;2011年06期
3 李嘉亮,陈益妹;热力学第三定律的一种新的论证方法[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2005年01期
4 丁长庚;用近自由电子近似法计算硅的能带[J];安庆师范学院学报(自然科学版);1995年03期
5 岳兰;孟繁新;;沉积温度对纳米ZnO薄膜的结构和光电性能的影响[J];半导体光电;2010年05期
6 顾怀怀;程秀兰;施亮;林昆;;金属纳米晶存储器件数据保持能力建模与验证[J];半导体技术;2008年03期
7 程江;朱世富;赵北君;赵欣;陈宝军;何知宇;杨慧光;孙永强;张羽;;通过退火研究ZnGeP_2晶体中点缺陷与红外透过率的关系[J];半导体技术;2008年S1期
8 樊康旗,贾建援,朱应敏;体心立方晶体用于实现原子级存储的可行性[J];微纳电子技术;2005年05期
9 刘云龙,贾刚,周志雄,陈占国,张晓婷,李海兰;Al-Si肖特基势垒诱导的光整流与双光子响应机制(英文)[J];半导体学报;2002年08期
10 郭晓光;郭东明;康仁科;金洙吉;;单晶硅纳米级磨削过程中磨粒磨损的分子动力学仿真[J];半导体学报;2008年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 钟万勰;姚征;张洪武;;界带分析[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(上)[C];2005年
2 张磊;陆启生;李莉;;组合激光辐照CdS实验与耦合系数测量[A];第九届全国物理力学学术会议论文集[C];2009年
3 黄均平;;基于能量统一格式的多尺度有限元计算方法[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
4 张晨;曲远方;单丹;;CeO_2掺杂对BaTiO_3基陶瓷介电性能及微观形貌的影响[A];华北地区硅酸盐学会第八届学术技术交流会论文集[C];2005年
5 任菁;徐国跃;顾冰芳;程传伟;罗艳;;热处理温度对硫化物颜料红外发射率的影响[A];2006年全国功能材料学术年会专辑(Ⅲ)[C];2006年
6 杨振忠;马忠良;;基于石墨导热介质的新型LED室内灯具散热系统[A];《室内照明节能与新技术研讨会》论文集[C];2009年
7 陈松;张晓萍;刘利军;;介孔材料合成过程中正丁醇的作用[A];分子筛催化与纳米技术——分子筛协作组2006年学术年会论文集[C];2006年
8 姚进斌;;超导体的中间态热力学研究[A];第二十七届全国化学与物理电源学术年会论文集[C];2006年
9 张欣;胡慧;林梦海;张乾二;;白屈菜氨酸铜配合物非线性光学极化率的理论研究[A];中国化学会第九届全国量子化学学术会议暨庆祝徐光宪教授从教六十年论文摘要集[C];2005年
10 白咏梅;韩绍昌;于文志;陈晗;刘芳凌;;钇掺杂LiFePO_4正极材料的结构与电化学性能[A];中国化学会第26届学术年会新能源与能源化学分会场论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 魏洪源;原子分子在δ-Pu上的吸附、离解与扩散过程研究[D];中国工程物理研究院;2010年
2 李德华;光整流产生THz辐射及其转换效率的研究[D];山东科技大学;2010年
3 姜恒;多尺度结构功能材料在水下声隐身中的应用基础研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 武立华;电磁超材料非线性特性理论研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 曲华;掺杂型ZnS纳米粒子的制备及表面修饰对其发光性质的影响[D];中国海洋大学;2010年
6 燕保荣;电磁波与低维固体表面等离体子相互作用的研究[D];华中科技大学;2010年
7 孙松;TiO_2基光催化剂的制备、结构及光催化降解VOCs性能与机理研究[D];中国科学技术大学;2010年
8 何丽娟;新型光激放电测量装置研制及典型聚合物PSD谱[D];哈尔滨理工大学;2010年
9 王亚珍;基于热力耦合的界面摩擦机理的研究[D];华南理工大学;2010年
10 姚宗健;横向振动在周期复合结构板中传播问题的研究[D];北京交通大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 魏星斌;中红外PPLN光参量振荡技术研究[D];中国工程物理研究院;2010年
2 张婷婷;单池双光束布里渊散射放大研究[D];南昌航空大学;2010年
3 沙鹏;半导体泵浦高重频绿光激光器研究[D];长春理工大学;2010年
4 李冲;超导材料性质和半导体表面重构及表面合金性质[D];郑州大学;2010年
5 王志鹏;基于拉曼光谱下的A_2(MoO_4)_3材料热膨胀性研究[D];郑州大学;2010年
6 姜雅丽;La_2Mo_3O_(12)薄膜的制备和光学性能的研究[D];郑州大学;2010年
7 马明明;有限宽介观环中持续电流的量子尺寸与梯度无序效应[D];湘潭大学;2010年
8 刘心娟;纳米材料弹性及热稳定性的尺寸效应[D];湘潭大学;2010年
9 陈风;六角氮化硼纳米带的电子输运性质[D];湘潭大学;2010年
10 毛蓓丽;折射率调制对超短脉冲倍频的影响[D];哈尔滨理工大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 陈占国,贾刚,衣茂斌,李海兰,吴志发,刘云龙,周志雄,赵超;亚微米外部电光检测技术[J];光学学报;2002年05期
2 刘云龙,贾刚,周志雄,陈占国;硅光电二极管的双光子响应[J];光子学报;2001年06期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 何林生;双光子过程光子统计[J];光学学报;1985年08期
2 彭金生;与双单色场作用的三能级原子的荧光光谱及双光子过程[J];物理学报;1985年03期
3 李安玲;张临杰;冯志刚;赵建明;李昌勇;贾锁堂;;超冷里德堡原子的产生以及探测[J];光谱实验室;2007年06期
4 何林生;二能级系统粒子分布对双光子过程光子统计的影响[J];量子电子学报;1985年01期
5 李孝申,刘正东,龚昌德;级联双光子过程中的压缩现象[J];物理学报;1987年12期
6 浦天舒;;双光子过程的能级图和时序图[J];光散射学报;2006年02期
7 方励之 ,区智;氢原子的双光子光电效应[J];中国科学技术大学学报;1965年02期
8 何林生,冯勋立,季广德,张伟,吴世雄,张智明,夏宇兴;压缩真空场中非简并双光子过程中系统约化密度主方程[J];量子光学学报;1997年02期
9 甘琛利;张彦鹏;余孝军;聂志强;李岭;宋建平;葛浩;姜彤;张相臣;卢克清;;基于双光子不对称色锁二阶随机关联的阿秒极化拍研究[J];物理学报;2007年05期
10 林贻堃,宫蒂;四能级系统中的双光子过程[J];光学学报;1982年03期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 马辉;;非线性显微光学成像及其应用[A];第九次全国生物物理大会学术会议论文摘要集[C];2002年
2 武睿;王瑞;杨槐馨;秦元斌;董斌;李建奇;赵继民;;多铁Er_(1-x)Yb_xFe_2O_4的荧光光谱研究[A];第十六届全国光散射学术会议论文摘要集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张元红;咔唑衍生物类双光子荧光探针在生物成像中的应用[D];山东大学;2010年
2 刘飞;咔唑、吩噻嗪衍生物的ICT机理研究及双光子应用[D];大连理工大学;2012年
3 徐红;应用共聚焦激光技术对胃癌细胞荧光成像的研究[D];吉林大学;2010年
4 丁红娟;双光子荧光分子探针性质和响应机制研究[D];山东师范大学;2014年
5 刘保顺;TiO_2光生载流子迁移过程的功效应及在光催化中的应用[D];武汉理工大学;2006年
6 王纬超;生物医学光子学成像的若干关键技术研究[D];上海交通大学;2011年
7 郝召锋;材料的表面特性与有机材料的光学性质研究[D];南开大学;2010年
8 李磊;Er~(3+)及Er~(3+)/Yb~(3+)掺杂钽铌酸钾锂晶体生长和光谱性能[D];哈尔滨工业大学;2011年
9 冯志芳;光缔合产生超冷铯分子中的量子现象研究[D];山西大学;2009年
10 程冰;基于冷原子干涉的重力加速度精密测量研究[D];浙江大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 宋国芬;双光子核糖核酸荧光探针和线粒体探针的设计、合成及成像应用[D];山东大学;2013年
2 苗芳;新型咔唑类双光子荧光探针的设计合成及其在生物成像中的应用[D];山东大学;2013年
3 魏学建;杂环类双光子探针的制备及做为生物大分子荧光探针的探索[D];山东轻工业学院;2010年
4 王璐;液态有机双光子齐聚物的超快动力学研究[D];吉林大学;2010年
5 张学衡;蒽中心十字交叉共轭分子的双光子性质及其压致变色行为的研究[D];青岛科技大学;2011年
6 徐仲;pH双光子荧光探针的理论研究[D];吉林大学;2013年
7 艾文涛;双光子荧光粘度探针及其活细胞成像研究[D];山东大学;2012年
8 关博;双光子光折变晶体中的全息孤子的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
9 祁晓慧;几种有机双光子齐聚物的超快动力学研究[D];吉林大学;2011年
10 贾美琳;三苯胺衍生物的合成及单双光子性能研究[D];苏州大学;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026