砷化镓光导开关中电流丝的自发辐射效应

应用统计物理方法研究了高增益砷化镓光导开关中电流丝的自发辐射效应.导出了高增益砷化镓光导开关中电流丝的自发辐射规律,在砷化镓样品中引入复合辐射强度与辐射的波长分布函数的概念,近似确定了高增益砷化镓光导开关中电流丝的平均辐射复合系数为(883 nm)≈0.1125,导出了各辐射波长的辐射复合系数与平均辐射复合系数之间的关系,验证了峰值波长为890 nm的光输出能量与实验观察结果吻合,在理论上揭示了电流丝顶部的光生载流子密度的分布规律.结果表明:电流丝的体积面积比值和电流丝内平均载流子密度是影响电流丝辐射效应的两个主要因素,波长876 nm的辐射在紧邻电流丝顶部产生的最大载流子密度具有主导作用,最大光生载流子密度比电流丝内平均载流子密度小1–2个数量级.     

砷化镓光导开关中流注890 nm辐射的光致电离效应

分析了高增益砷化镓光导开关中流注一端波长890 nm自发辐射的光致电离效应,导出了砷化镓光导开关中流注顶部波长890 nm自发辐射在吸收区域产生的载流子密度分布规律.计算结果表明,紧邻流注顶部处的光生载流子密度最大,波长890 nm自发辐射产生的最大载流子密度比流注内平均载流子密度至少小3个数量级.     

砷化镓光导开关中流注自发辐射实验的理论分析

分析了高增益砷化镓光导开关中流注（即电流丝）一端不同辐射波长的自发辐射实验现象,导出了不同辐射波长的辐射复合系数之间的关系,拓展了电流丝的自发辐射随电流丝电流变化的数学模型．计算结果表明,丝电流相同时流注自发辐射的其他峰值强度略小于890nm自发辐射强度．     

砷化镓光导开关中的电子雪崩域

分析了高增益砷化镓光导开关中载流子的碰撞电离现象,阐明了光致电离效应和转移电子效应高场畴的意义,揭示了电子雪崩域形成的充分必要条件和载流子的局域雪崩生长特性,理论分析与实验观察一致.     

砷化镓光导开关中流注辐射实验理论分析

分析了高增益砷化镓光导开关中流注一端的辐射复合实验现象,首次引入了单色光（890砌）的辐射复合系数,导出了流注顶部的单色光自发辐射公式．比较理论计算结果与实验观测结果,两者很好符合,证明了流注顶部的单色光自发辐射模型的合理性．     

砷化镓太赫兹光导天线的制备及性能研究

用半绝缘砷化镓(SI-GaAs)材料制备了太赫兹(THz)光导天线和天线阵列,其电极间隙分别为50μm、100μm、150μm。用THz时域光谱系统(THz-Time domain system)测试和比较了三种不同电极间隙天线的THz辐射性能,研究了电极间隙的大小对光导天线辐射THz性能影响。实验表明相同衬底材料、几何结构和制作工艺的天线,辐射出的THz电磁波的频谱基本相同,与电极间隙无关;光导天线THz电磁波远场辐射强度与外加偏置电场和天线的有效辐射面积成正比。光导天线阵列在相同的偏置电场以及相同激光光源的情况下比常规光导天线有更强的辐射THz波的能力。     

高倍增GaAs光电导开关中的单电荷畴

给出了高倍增SI－GaAs光电导开关中在临界光能,电场阈值触发条件下的瞬态光激发电荷畴现象的实验结果,进一步讨论了生成畴的光,电阈值条件,提出用类似于耿畴的单电荷畴的物理模型来描述高倍增GaAs光电导开关中的Look-on效应。分析了单电荷畴的民和辐射发光的物理过程,并对Lock-on效应的典型现象作了物理解释。     

电流退火对钴基非晶丝巨磁阻抗效应的影响

对直径为40 μm,长为5 cm的褪膜玻璃包裹钴基（Co_69.20Fe_4.16 Si_12.35B_10.77 Cr_3.42 Mo_0.1）非晶丝进行电流退火和电流应力退火,研究了退火对巨磁阻抗效应的影响.结果发现,随着退火电流密度和外加应力的增大,丝的磁阻抗变化对外加磁场的敏感度先增大后减小,在20 A/mm²和90 MPa的退火条件下,灵敏度最高,可达1%/( A·m^-1).以上述条件退火,敏感度最高可达19%/( A·m^-1).     

量子限制斯塔克效应及其在光开关中的应用

介绍了量子限制斯塔克效应(QCSE)的主要内容,给出了QCSE在快速2×2Mach-Zehnder光空间开关中的应用,并通过光开关性能的分析,指出用矩形量子阱结构的光开关的缺点,最后提出采用FACQW'S的解决办法。     

Monte Carlo 方法在高倍增 GaAs 光电导开关模拟中的应用

在ＧａＡｓＰＣＳＳ′ｓ的模拟中引入了ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ方法,重点对非线性模式中锁定（Ｌｏｃｋｏｎ）效应发生的机理及其阈值条件进行了计算分析．结果表明,阈值条件与器件材料的性质、偏置电场和激励光脉冲能量等因素密切相关．在与ＮＤＲ相对应的偏置电场范围内,Ｌｏｃｋｏｎ效应的发生有最低的光能要求．文中将这些结果与实验数据进行了对比分析和讨论．     

高倍增 GaAs 光电导开关的设计与研制

首次报导了采用Ｓｉ３Ｎ４、硅凝胶钝化／保护的微带线低电感输出的全固态ＳＩ－ＧａＡｓ高压亚纳秒光电导开关的研究结果,该器件的耐压强度为３５ｋＶ／ｃｍ,具有理想的暗态伏安特性;典型的电流脉冲上升时间为２００ｐｓ,电流达１００Ａ．并在实验中观测到典型的高倍增（Ｌｏｃｋｏｎ效应）现象．     

影响超快光电导开关关断特性的主次因素

超快光电半导体开关的最大重复工作频率由关断特性决定，而影响关断特性的因素很多。基于超快光电半导体开关的大量实验，分析了影响关断特性的主要因素和次要因素，认为关断特性主要取决于载流子的寿命、载流子的漂移速度、深能级陷阱作用，其中，载流子寿命是最重要的因素。触发光参数及光电耦合关系、电极工艺、电路参数对关断特性有一定影响。     

超快光电导开关的传输特性分析及优化方案

超快光电导开关输出的是超宽带的电脉冲信号,因此开关至负载的传输线路设计优劣对输出波形影响很大。本研究分析了光电导开关典型的同轴-微带传输结构,计算了线性工作模式下开关电阻瞬态变化在传输线路阻抗不连续处引起的电磁波反射,及其对输出脉冲波形和电压传输率产生的影响,然后与实测脉冲波形进行了对比,解释了肩峰现象。最后根据仿真结果提出了提高光电导开关传输特性的三种优化方案。     

GaAs光导开关超短电脉冲响应特性的研究

用1064 nm激光脉冲触发半绝缘GaAs光导开关,对线性模式输出超短电脉冲响应特性进行了测试,并对所测试的实验结果进行理论分析。分别给出了在偏置电压和触发光能一定的条件下,超短电脉冲响应特性的变化规律;指出影响超短电脉冲响应特性的主要原因是由于缺陷能级的俘获作用,共面微带传输线对超短电脉冲波形不产生明显的影响。     

GaAs光电导开关非线性锁定效应的机理研究

根据光激发电荷畴模型,研究强电场条件下,半绝缘GaAs光电导开关体内热电子的瞬态输运过程及载流子与晶格相互作用的性质,并对光激发单极电荷畴的形成、生长、输运及达到稳定平衡状态的全过程进行了分析。认为GaAs光电导开关的非线性锁定效应是光激发单电荷畴处于稳定平衡状态时的必然结果,同时,电荷畴内部及前端的强电场区域伴随有热电子强烈的局部碰撞电离和辐射复合作用,使载流子迅速雪崩倍增,形成输出电脉冲的超快上升沿,强电场区出现在GaAs光电导开关的阳极周围,在电荷畴到阳极之间将发生强烈的碰撞电离和辐射复合发光,形成丝状电流。