研究目的
基于锗和硅单晶半导体等离子体天线的高频信号传输效率研究——通过激光二极管辐射产生表面非平衡电子-空穴等离子体。
研究成果
该研究通过激光照射展示了制造半导体等离子体天线的可行性,在信号传输效率方面显示出显著提升,尤其是使用锗晶体时。该方法相比气体放电等离子体天线具有优势,包括更低的能量需求和更高的载流子浓度。未来研究可探索其在太赫兹频段的应用及可控辐射吸收体的开发。
研究不足
该研究聚焦于微波频段及特定半导体材料(锗和硅),未探究其对其他频段或材料的适用性。研究发现等离子体天线的效率取决于激光功率和辐照区域大小,这表明其在可扩展性和可控性方面可能存在局限。
1:实验设计与方法选择:
该研究通过在半导体表面利用激光诱导等离子体来制造等离子体天线。方法包括将激光辐射聚焦于半导体板以产生电子-空穴等离子体,并测量所形成等离子体天线的传输特性。
2:样本选择与数据来源:
实验在具有特定电阻率的锗和硅单晶薄板上进行。激光辐射由K976FA2RN-20.00W二极管提供。
3:00W二极管提供。
实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:实验装置包括激光二极管、准直器、透镜、半导体板、欧姆接触、微波载波频率发生器(G4-82)、主振荡器以及基于DK-V7M微波二极管的检测接收器。
4:2)、主振荡器以及基于DK-V7M微波二极管的检测接收器。
实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:将激光聚焦于半导体表面以产生等离子体天线。通过测量有无激光照射时的信号传输效率,并比较检测器信号幅度来进行评估。
5:数据分析方法:
通过比较接收器在有无激光照射时检测到的半导体天线信号幅度,并估算激光照射下产生的自由载流子浓度来分析数据。
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