階躍光激勵下的半導(dǎo)體光熱光偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象.pdf

1、光熱光偏轉(zhuǎn)(Photothermal deflection,PTD)技術(shù)是一種基于光熱效應(yīng)建立和發(fā)展起來的無損檢測技術(shù),因其具有靈敏度高,不需要對樣品進(jìn)行預(yù)處理,可非接觸測量等優(yōu)點(diǎn),已在物理、材料科學(xué)等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。最近,J.Zhao、曾勝財?shù)忍岢隽艘环N新的PTD技術(shù),即階躍光激勵的PTD技術(shù),并進(jìn)行了初步的實(shí)驗(yàn)和理論研究。該技術(shù)與傳統(tǒng)PTD技術(shù)相比,具有實(shí)驗(yàn)裝置簡單、緊湊,操作簡便、快捷等優(yōu)點(diǎn)。
　　 階躍光激勵的PT

2、D技術(shù)目前尚處于發(fā)展階段,以往的相關(guān)研究還僅局限于一般固體材料的光熱效應(yīng),并且所測量的大多是材料的熱學(xué)參數(shù)。在我們近期的研究中發(fā)現(xiàn),半導(dǎo)體和一般固體材料的階躍光激勵的光熱信號具有不同的特征,這就提供了一種利用階躍光激勵的光熱技術(shù)表征半導(dǎo)體材料參數(shù)的可能性。本文簡要回顧了半導(dǎo)體光激發(fā)過程、熱源產(chǎn)生以及半導(dǎo)體光聲光熱效應(yīng)的機(jī)理,并就階躍光激勵的PTD技術(shù)的理論和實(shí)驗(yàn)開展了如下研究工作:
　　 1.基于半導(dǎo)體光電效應(yīng)原理和熱傳導(dǎo)規(guī)律,

3、建立了階躍光激勵的半導(dǎo)體材料的一維溫度場模型,并利用本征函數(shù)展開法進(jìn)行求解。通過數(shù)值模擬對階躍光激勵下半導(dǎo)體材料的溫度變化進(jìn)行了研究,分析了半導(dǎo)體材料參數(shù)——載流子壽命以及熱擴(kuò)散率對溫度變化的影響。此外,對階躍光激勵下半導(dǎo)體材料溫度變化與PTD信號的關(guān)系進(jìn)行了初步分析。
　　 2.建立了階躍光激勵的PTD技術(shù)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),并對系統(tǒng)的光路部分以及信號采集部分進(jìn)行了分析。介紹了激勵光和探測光調(diào)節(jié)裝置、樣品平臺和信號接收裝置,并闡述了位