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在闪锌矿结构的GaN中,载流子在Γ能谷中反射能够引起负微分电阻效应.基于这种机制的GaN n+n n+ 振荡器的自振荡频率在太拉赫兹范围内.从理论上仔细研究了这种振荡器内部电场畴的动态变化以及振荡频率对振荡器两端所加电场的依赖关系,并预言了利用GaN负微分电阻振荡器作为可调谐太拉赫兹源的理论可能性.

关键词: 太拉赫兹 , 负微分电阻 , 庚氏效应

一维准周期光子晶体的太拉赫兹布洛赫振荡源

张拥华 , 曹俊诚

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2004.03.041

从理论上研究了厚度梯变的一维光子晶体中的光学布洛赫振荡,利用传输矩阵和散射态方法讨论了该结构的透射谱特性和其中的电场随时间和空间的演变过程.研究表明,一束超快的高斯脉冲在该准周期的光学超晶格结构中能够形成光学微带结构和太拉赫兹频段的光学布洛赫振荡,并可望应用于太拉赫兹振荡源.

关键词: 光子晶体 , 太拉赫兹 , 光学布洛赫振荡

太赫兹辐射源与探测器研究进展

曹俊诚

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2003.02.001

太赫兹(THz)技术涉及电磁学、光电子学、半导体物理学、材料科学以及微加工技术等多个学科,它在信息科学、生物学、医学、天文学、环境科学等领域有重要的应用价值.THz振荡源与THz探测器则是THz频段应用的关键器件,也是THz技术研究领域的最前沿问题.本文简要概括了THz电磁波的重要特点、应用价值以及THz辐射源和探测器的最新研究进展.

关键词: THz电磁波 , THz辐射源 , THz探测器 , 负有效质量 , 非线性动力学

具有负有效质量的半导体载流子速度-电场特性

曹俊诚 , 雷啸霖

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2001.04.001

由于 p-GaAs 量子阱的价带色散关系存在负有效质量区域 ,导致空穴速度 - 电场曲线具有负微分速度特性 . 本文采用非抛物平衡方程理论计算得到了量子阱空穴的 “ N”形速度与电场关系 , 并首次给出了拟合得到的解析表达式 . 计算中 ,考虑了空穴 - 杂质散射 ,空穴 - 声学声子散射和空穴 - 光学声子散射等散射机制 ,讨论了晶格温度对速度 - 电场关系的影响 .

关键词: 负有效质量 , 平衡方程理论 , 速度-电场特性

太赫兹场作用下GaAs 量子阱的光吸收研究

米贤武 , 曹俊诚

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2004.03.038

用密度矩阵理论,研究了在超快脉冲及太赫兹场作用下GaAs量子阱的光吸收谱.在直流和太赫兹场作用下,由于量子约束斯塔克效应,光吸收谱呈现出多个激子吸收峰.改变太赫兹的强度和频率,吸收谱出现恶歇分裂,并产生边带.这些分裂主要来源于太赫兹作用下激子的非线性效应.

关键词: 光吸收谱 , 量子阱 , 太拉赫兹

大孔径光电导天线产生的太赫兹脉冲时间特性研究

张同意 , 曹俊诚

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2004.03.039

在电流涌流模型中考虑了电场屏蔽效应、有限载流子寿命和有限弛豫时间的影响,得到了大孔径光电导天线表面辐射场和辐射远场的解析表达式,讨论了辐射场对载流子寿命、弛豫时间、激励光脉冲通量和脉冲宽度的依赖关系.

关键词: 光电导天线 , 太赫兹脉冲 , 时间特性 , 解析表达式

发射极δ掺杂的InGaAs/InPDHBT的特性分析

陈雷东 , 曹俊诚 , 齐鸣 , 徐安怀 , 李爱珍

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2003.04.016

设计了一种新结构的InGaAs/InP双异质结晶体管(DHBT),其中发射结采用δ掺杂和阻挡层结构,集电极采用N+掺杂复合结结构.考虑隧穿作用和发射结空间电荷区复合电流的影响,计算了δ掺杂浓度和N+、n-层厚度等参数变化对InGaAs/InP DHBT电流、I-V输出特性、电流增益的影响,计算结果表明,随着这些参数值增大,InGaAs/InP DHBT输出特性逐渐改善.当δ掺杂浓度大于2×1012cm-3时,电流增益趋于饱和.

关键词: InGaAs/InP HBT , δ掺杂层 , 阻挡层 , N+高掺杂的复合集电极 , I- V输出特性

太赫兹量子级联激光器波导数值模拟

何晓勇 , 曹俊诚 , 封松林

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2006.03.008

采用传输矩阵法(TMM)计算比较了太赫兹量子级联激光器两种波导限制方式(单面等离子波导和双面金属波导)的特点.结果表明双面金属波导的限制因子较单面等离子波导的限制因子有明显的提高,具有良好的模式限制作用,可以有效地降低波导层的厚度.

关键词: 传输矩阵法 , 太赫兹 , 量子级联激光器 , 双面金属波导

GaAs/AlGaAs双量子阱结构的子带光学吸收

伍滨和 , 曹俊诚 , 夏冠群

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2004.03.035

利用微观运动方程计算了超快红外泵浦光引起的半导体双量子阱结构的子带间极化.基于自洽场理论,可以求出瞬态探测光吸收系数.这一方法没有采用稳态假设.计算了不同泵浦强度和泵浦探测延时的吸收系数.利用这一模型可以计算半导体微结构中的相干载流子的控制问题.

关键词: 双量子阱 , 子带跃迁 , 光学吸收

长波长半导体激光器波导层设计

高少文 , 曹俊诚 , 封松林

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2004.03.023

研究了一种新型的,基于金属/半导体界面等离子体激元的波导结构,从理论上对激射波长在17μm的GaAs-AlGaAs量子级联激光器的波导层设计进行了讨论,分别研究了传统的递变低折射率波导设计和等离子体激元波导设计.结果表明,利用表面等离子体激元进行波导设计,可以降低波导层厚度和提高光场限制因子,从而为长波段(如太赫兹频段)激光器提供了一种有效的波导设计方法.

关键词: 量子级联激光器 , 波导 , 表面等离子体激元

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基于GaN的太拉赫兹负微分电阻振荡器

一维准周期光子晶体的太拉赫兹布洛赫振荡源

太赫兹辐射源与探测器研究进展

具有负有效质量的半导体载流子速度-电场特性

太赫兹场作用下GaAs 量子阱的光吸收研究

大孔径光电导天线产生的太赫兹脉冲时间特性研究

发射极δ掺杂的InGaAs/InPDHBT的特性分析

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GaAs/AlGaAs双量子阱结构的子带光学吸收

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