收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

太赫兹量子级联激光器及其它半导体辐射源研究

吕京涛  
【摘要】:太赫兹技术是近年来十分热门的一个研究领域,2004年被评为影响未来世界的十大科技之一。能否制造出体积小巧、使用方便的半导体太赫兹源决定了太赫兹技术能否得到广泛的应用。在电磁波谱中,太赫兹波段位于微波和红外之间,所以我们可以用电子学的方法,也可以用光子学的方法来探索产生太赫兹辐射的新途径。本论文前一部分研究了基于共振声子散射的太赫兹量子级联激光器的热电子和声子输运过程,发现热声子效应以及各种散射机制对器件性能的影响;后一部分研究了其它利用电子学的方法来产生太赫兹振荡的可能途径。本论文的主要内容和结论包括: 1.发展了基于蒙特卡洛方法的太赫兹量子级联激光器模拟程序,研究了共振声子辅助的太赫兹量子级联激光器中的载流子输运性质,重点研究了激光器工作过程中的热声子效应以及杂质散射对器件性能的影响。这种设计的量子级联激光器依靠共振的LO声子散射来实现低能级的电子抽取,从而实现粒子数反转。连续释放的LO声子转化为其它模式的声子所需要的时间较长,所以器件中的热声子效应比其它设计的量子级联激光器要明显,忽略热声子效应而得到的器件电流密度会比实际值小。而杂质散射提供了新的电子注入的途径,它与电子-电子相互作用一样,在太赫兹量子级联激光器中起到非常重要的作用。这一套蒙特卡洛模拟程序为太赫兹量子级联激光器的设计和性能的改进提供了理论指导。 2.根据ab-initio方法而得到的闪锌矿结构的GaN的能带结构,提出了利用其Γ带内反射点导致的负微分电导效应来产生太赫兹振荡的理论可能性。我们把研究传统的庚氏器件的方法进行了扩展,利用漂移-扩散模型研究了闪锌矿结构GaN n~+nn~+结构中的电场畴随时间和空间的演变,以及产生的太赫兹振荡;并且进一步研究了器件在太赫兹交流电场作用下的非线性动力学特性,其中包括各种周期,准周期和混沌现象。这一效应可以用于研制基于电子学的太赫兹振荡器。 3.研究了宽禁带半导体材料(GaN)准二维电子气系统中,电子在流输运区域的稳态输运特性以及高频小信号扰动下的动态输运特性。重点考虑了一直被人


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 黎华;曹俊诚;;太赫兹量子级联激光器制备及其成像应用[J];中国科学(G辑:物理学 力学 天文学);2008年05期
2 刘峰奇,张永照,张权生,王占国;应变补偿InGaAs/InAlAs量子级联激光器[J];半导体学报;2000年10期
3 颜严,罗山;高效率量子级联激光器[J];激光与光电子学进展;2000年05期
4 刘广荣;;波长最短的室温量子级联激光器[J];半导体信息;2009年03期
5 徐世录;;美国继续发展量子级联激光器[J];光电技术应用;2009年06期
6 ;波长最短的室温量子级联激光器[J];激光与光电子学进展;2009年03期
7 ;利用量子级联激光器科学家制造出高能效激光束[J];光学仪器;2009年01期
8 张永刚,南矿军,李爱珍;基于发射光谱测量的中红外量子级联激光器热特性分析[J];固体电子学研究与进展;2002年02期
9 许凌;光子晶体使面发射量子级联激光器成为可能[J];光机电信息;2004年03期
10 郭瑜,刘峰奇,刘俊岐,路秀真,王占国;7.8μm二级分布反馈量子级联激光器[J];半导体学报;2005年03期
11 刘广荣;;半导体所研制出世界第一个短腔长单模应变补偿铟镓砷/铟铝砷量子级联激光器[J];半导体信息;2005年04期
12 ;激光器[J];电子科技文摘;2006年09期
13 高国龙;;英国格拉斯哥机场试装基于中红外量子级联激光器的下一代光谱仪[J];红外;2010年12期
14 ;一种可望摆脱带隙束缚的新型激光器[J];激光与光电子学进展;1995年08期
15 彭川,Brian Ishaug,Jae Um,Chih-Hsiang Lin;在210K温度下CW运转5.2μm的量子级联激光器[J];四川大学学报(自然科学版);2003年06期
16 ;科技简讯[J];光机电信息;2005年10期
17 路秀真;刘峰奇;刘俊岐;金鹏;王占国;;室温激射应变补偿5.5μm量子级联激光器(英文)[J];半导体学报;2005年12期
18 曹俊诚;吕京涛;;共振声子辅助的太赫兹量子级联激光器中杂质散射的蒙特卡洛模拟(英文)[J];半导体学报;2006年02期
19 李路;邵烨;刘俊岐;刘峰奇;王占国;;5.36μm InP基一维光子晶体量子级联激光器(英文)[J];半导体学报;2008年07期
20 刘俊岐;李路;刘峰奇;王利军;王占国;;双声子共振有源区GaAs/AlGaAs量子级联激光器[J];半导体技术;2008年S1期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 邹锶;刘劲松;;太赫兹电光检测的研究[A];第十三届全国红外加热暨红外医学发展研讨会论文及论文摘要集[C];2011年
2 李宏光;杨鸿儒;袁良;于东钰;;黑体的太赫兹辐射特性分析[A];2011西部光子学学术会议论文摘要集[C];2011年
3 曹俊诚;;太赫兹量子级联激光器及其应用[A];第八届全国光学前沿问题讨论会论文集[C];2009年
4 刘勇;肖明;刘劲松;;太赫兹随机激光[A];第十三届全国红外加热暨红外医学发展研讨会论文及论文摘要集[C];2011年
5 王炳霞;郝伟;;利用晶体的拉曼散射获得太赫兹辐射的研究[A];第十六届全国光散射学术会议论文摘要集[C];2011年
6 王利军;张锦川;刘万峰;赵立华;李路;刘俊岐;刘峰奇;王占国;;高性能中红外量子级联激光器研究[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
7 汤媛媛;刘文清;阚瑞峰;张玉钧;许振宇;张帅;崔益本;何莹;;基于中红外量子级联激光器的大气中水汽同位素测量方法研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
8 林琳;陈宏泰;杨红伟;刘英斌;安振峰;;采用MOCVD生长方法制备量子级联激光器研究进展[A];第十一届全国MOCVD学术会议论文集[C];2010年
9 吕燕伍;;氮化物半导体中远红外量子级联激光器材料设计[A];2004年中国材料研讨会论文摘要集[C];2004年
10 吕燕伍;Greg Sun;;氮化物半导体中远红外量子级联激光器材料设计[A];2004年材料科学与工程新进展[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 吕京涛;太赫兹量子级联激光器及其它半导体辐射源研究[D];中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所);2006年
2 高少文;太赫兹量子级联激光器电子动力学研究[D];中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所);2004年
3 杨全魁;InGaAs/InAlAs量子级联激光器物理、材料及器件[D];中国科学院上海冶金研究所;2000年
4 徐英;基于光子混频的连续太赫兹辐射产生及应用研究[D];浙江大学;2011年
5 林桂江;Si/SiGe量子阱空穴子带跃迁及其在中远红外光发射/探测器中的应用研究[D];厦门大学;2008年
6 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
7 何晓勇;太赫兹量子级联激光器电子输运及波导研究[D];中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所);2007年
8 李华;气态源分子束外延材料生长及特性和量子级联激光器材料生长研究[D];中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所);2007年
9 王琳;太赫兹辐射的产生、探测及一些分子和固体的太赫兹时域光谱[D];吉林大学;2008年
10 袁学松;双电子注太赫兹辐射源的研究[D];电子科技大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 于冰;太赫兹量子级联激光器有源区的数值模拟[D];中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所);2005年
2 张祥伟;基于太赫兹波的高精度雷达设计与应用理论分析[D];吉林大学;2009年
3 曲雯瑾;激光尾波场产生太赫兹辐射的机理研究[D];长春理工大学;2010年
4 陈思;典型纺织纤维材料的红外和太赫兹光谱研究[D];浙江理工大学;2012年
5 卢俊;太赫兹量子级联激光器结构设计与输运性质[D];河北师范大学;2011年
6 徐宝翠;电子横向运动对太赫兹量子级联激光器性能的影响[D];河北师范大学;2011年
7 张铠云;超短双色激光脉冲与气体作用产生强太赫兹辐射的理论与实验研究[D];上海交通大学;2012年
8 李营营;量子级联激光器的建模与仿真[D];复旦大学;2012年
9 王丽丽;量子级联激光器电路模型分析及驱动电路设计[D];长春理工大学;2012年
10 崔雍;GaAs/AlGaAs半导体量子级联激光器的设计[D];北京交通大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前3条
1 刘海英;新型中红外激光二极管转换效率超50%[N];科技日报;2010年
2 刘霞;集成太赫兹收发器在美问世[N];科技日报;2010年
3 记者 刘莹;我国知识创新工程取得重大进展[N];科技日报;2000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
  • 010-62982499
  • 010-62783978