半絕緣GaAs光導開關中EL2深能級研究.pdf

1、半導體光導開關(Photoconductive Semiconductor Switches簡稱PCSS's)是利用超快脈沖激光器與光電導體(如GaAs,InP等)相結合形成的一類新型器件。光導開關具有優(yōu)良的電器特性,如上升時間短(幾十皮秒量級)、響應速度快、光電隔離好、抗干擾能力強、動態(tài)范圍寬等特點。在超高速電子學、超寬帶雷達、超寬帶通訊和瞬態(tài)電磁波技術等領域有著廣泛的應用前景。本文主要研究了半絕緣GaAs光導開關中EL2本征深施主能

2、級,由于光導開關中EL2能級的存在,使得開關可以吸收比本征吸收限大的激光脈沖；本文分別討論了光子能量為1.13eV和1.167eV的光照射光導開關時候的吸收機制。對于用1.13eV的光淬滅EL2能級時,表現(xiàn)為光電導先增加到最大值后減小到-極小值后又緩慢增大,最終達到一個飽和值的現(xiàn)象；此現(xiàn)象和半絕緣GaAs中EL2能級中的EL20中性能級向亞穩(wěn)態(tài)能級EL2*的轉化、及EL2+能級有關。而光子能量為1.167eV即1064nm激光脈沖觸發(fā)光

3、電導開關時有光電導的產生,在1064nm激光脈沖觸發(fā)下,光導開關可以工作在線性工作模式、非線性工作模式和復合工作模式；在三種工作模式中EL2能級發(fā)揮不同的作用,尤其在復合工作模式中的延遲效應,可以利用EL2能級很好的解釋這個延遲效應。在GaAs光導開關超短電脈沖響應特性中研究了輸出超短電脈沖的上升時間和觸發(fā)光能之間的關系及其原理分析。本文在討論上面內容前,先對半絕緣GaAs材料中的本征缺陷EL2能級的結構模型,EL2的亞穩(wěn)態(tài)能級特性,E