半絕緣GaAs光導(dǎo)開關(guān)中EL2深能級研究.pdf

1、半導(dǎo)體光導(dǎo)開關(guān)(Photoconductive Semiconductor Switches簡稱PCSS's)是利用超快脈沖激光器與光電導(dǎo)體(如GaAs,InP等)相結(jié)合形成的一類新型器件。光導(dǎo)開關(guān)具有優(yōu)良的電器特性,如上升時間短(幾十皮秒量級)、響應(yīng)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(xué)、超寬帶雷達(dá)、超寬帶通訊和瞬態(tài)電磁波技術(shù)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。本文主要研究了半絕緣GaAs光導(dǎo)開關(guān)中EL2本征深施主能

2、級,由于光導(dǎo)開關(guān)中EL2能級的存在,使得開關(guān)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(dǎo)開關(guān)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(dǎo)先增加到最大值后減小到-極小值后又緩慢增大,最終達(dá)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(zhuǎn)化、及EL2+能級有關(guān)。而光子能量為1.167eV即1064nm激光脈沖觸發(fā)光

3、電導(dǎo)開關(guān)時有光電導(dǎo)的產(chǎn)生,在1064nm激光脈沖觸發(fā)下,光導(dǎo)開關(guān)可以工作在線性工作模式、非線性工作模式和復(fù)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(fù)合工作模式中的延遲效應(yīng),可以利用EL2能級很好的解釋這個延遲效應(yīng)。在GaAs光導(dǎo)開關(guān)超短電脈沖響應(yīng)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(guān)系及其原理分析。本文在討論上面內(nèi)容前,先對半絕緣GaAs材料中的本征缺陷EL2能級的結(jié)構(gòu)模型,EL2的亞穩(wěn)態(tài)能級特性,E