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一种控制基于LT-GaAs太赫兹光电导天线电光特性的先进方法

DOI：10.1016/j.materresbull.2019.110688 期刊：Materials Research Bulletin 出版年份：2019 更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要： 本工作报道了一种太赫兹光电导天线（PCA）设计的先进方法。通过调节砷压强、砷/镓通量比、生长/退火温度及退火时间，在GaAs (100)衬底上采用分子束外延（MBE）法制备了用于PCA制造的LT-GaAs薄膜。这些参数对PCA样品的电光性能具有关键影响，太赫兹辐射功率和时域光谱测量结果证实了这一点。研究发现670°C的退火温度是构建PCA的最佳条件，该PCA在0.1 THz共振频率下可实现高达1 THz频谱范围内高幅值的太赫兹辐射。与参考ZnTe晶体相比，该PCA的太赫兹功率提升了两倍。此外，与商用ZOMEGA天线相比，该天线在太赫兹功率、光电流效率和驱动直流击穿电压方面分别实现了1.5倍、3倍和2倍的提升。这些成果为研制高效LT-GaAs基光电导天线奠定了基础。
作者： A.M. Buryakov，M.S. Ivanov，S.A. Nomoev，D.I. Khusyainov，E.D. Mishina，V.A. Khomchenko，I.S. Vasil’evskii，A.N. Vinichenko，K.I. Kozlovskii，A.A. Chistyakov，J.A. Paix?o
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究最佳生长和退火工艺，以设计出能在高频下工作并具有高输出太赫兹辐射功率的光电导天线（PCA）。

研究成果

将LT-GaAs在670°C-700°C下退火可确?；竦酶咂堤兆确淝考し⒌淖罴烟跫?。所制备的PCA样品能产生最高达1THz频谱范围的太赫兹辐射（共振峰位于0.1THz），与商用太赫兹天线ZOMEGA相比，其太赫兹功率、光电流效率及驱动直流击穿电压均显著提升。

研究不足

载流子迁移率或弛豫时间的降低会导致输出太赫兹辐射功率的下降，从而限制了光电导天线在高频太赫兹区域的工作能力。

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