-
采用光抽运-太赫兹探测技术研究Cd 0.96Zn 0.04Te的载流子弛豫和瞬态电导率特性. 在中心波长800 nm的飞秒抽运光激发下, Cd 0.96Zn 0.04Te的载流子弛豫过程用单指数函数进行了拟合, 其载流子弛豫时间长达几个纳秒, 且在一定光激发载流子浓度范围内随光激发载流子浓度的增大而减小, 这与电子-空穴对的辐射复合有关. 在低光激发载流子浓度 (4.51×10 16—1.81×10 17cm –3)下, Cd 0.96Zn 0.04Te的太赫兹(terahertz, THz)瞬态透射变化率不随光激发载流子浓度增大而变化, 主要是由于陷阱填充效应造成的载流子损失与光激发新增的载流子数量近似. 随着光激发载流子浓度继续增大(1.81×10 17—1.44×10 18cm –3), THz瞬态透射变化率随光激发载流子浓度的增大而线性增大, 是由于缺陷逐渐被填满, 陷阱填充效应造成的载流子损失与光激发新增的载流子数量相比可忽略不计. 在光激发载流子浓度为1.44×10 18—2.17×10 18cm –3时, Cd 0.96Zn 0.04Te对800 nm抽运光的吸收达到饱和, THz瞬态透射变化率不再随光激发载流子浓度增大而变化. 不同光激发载流子浓度下Cd 0.96Zn 0.04Te在THz波段的瞬态电导率用Drude-Smith模型进行了很好的拟合. 此研究为碲锌镉探测器的设计和制备提供重要数据支撑和理论依据.
-
关键词:
- 光抽运-太赫兹探测技术/
- 载流子动力学/
- 瞬态电导率/
- 碲锌镉
Photogenerated carrier relaxation process and terahertz conductivity of Cd 0.96Zn 0.04Te are investigated by optical pump-terahertz probe spectroscopy at room temperature. With photoexcitation at 800 nm, the photogenerated carrier recovery process can be fitted with a single exponential curve, and its recovery time lasts several nanoseconds, which decreases with the increase of photogenerated carrier densities in a certain range of photogenerated carrier densities, relating to the radiative recombination of electron-hole pairs. The transient transmittance change of terahertz pulse remains the same with the photogenerated carrier densities increasing from 4.51×10 16cm –3to 1.81×10 17cm –3, which is because the number of loss carriers by defect trapping is approximate to the augment of carriers by photoexcitation. As the photogenerated carrier density increases from 1.81×10 17cm –3to 1.44×10 18cm –3, the magnitude of photoinduced absorption increases linearly with the increase of photogenerated carrier density due to the fact that most of the defects are occupied. When the photogenerated carrier densities are higher than 1.44×10 18cm –3, the magnitude of photoinduced absorption remains almost the same, because the absorption of 800 nm pump pulse reaches a saturation level. The evolution of complex conductivity with photogenerated carrier density in a delay time of about 50 ps can be well fitted with Drude-Smith model. Our analysis provides an important data support and theoretical basis for designing and fabricating of Cd 1–xZn xTe detection.-
Keywords:
- optical-pump terahertz-probe spectroscopy/
- photocarrier dynamics/
- terahertz conductivity/
- Cd1–xZnxTe
[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] -
[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] -
[1] 王露璇, 刘奕彤, 史方圆, 祁纤雯, 沈涵, 宋瑛林, 方宇. $\boldsymbol\beta$ -Ga2O3晶体本征缺陷诱导的宽带超快光生载流子动力学. 必威体育下载 , 2023, 72(21): 214202.doi:10.7498/aps.72.20231173[2] 李高芳, 殷文, 黄敬国, 崔昊杨, 叶焓静, 高艳卿, 黄志明, 褚君浩.太赫兹时域光谱技术研究S掺杂GaSe晶体的电导率特性. 必威体育下载 , 2023, 72(4): 047801.doi:10.7498/aps.72.20221548 [3] 黄昊, 牛奔, 陶婷婷, 罗世平, 王颖, 赵晓辉, 王凯, 李志强, 党伟.Sb2Se3薄膜表面和界面超快载流子动力学的瞬态反射光谱分析. 必威体育下载 , 2022, 71(6): 066402.doi:10.7498/aps.71.20211714 [4] 魏雯静, 高旭东, 吕亮亮, 许楠楠, 李公平.中子对碲锌镉辐照损伤模拟研究. 必威体育下载 , 2022, 71(22): 226102.doi:10.7498/aps.71.20221195 [5] 段铜川, 闫韶健, 赵妍, 孙庭钰, 李阳梅, 朱智.水的氢键网络动力学与其太赫兹频谱的关系. 必威体育下载 , 2021, 70(24): 248702.doi:10.7498/aps.70.20211731 [6] 方宇, 吴幸智, 陈永强, 杨俊义, 宋瑛林.Ge掺杂GaN晶体双光子诱导超快载流子动力学的飞秒瞬态吸收光谱研究. 必威体育下载 , 2020, 69(16): 168701.doi:10.7498/aps.69.20200397 [7] 樊正富, 谭智勇, 万文坚, 邢晓, 林贤, 金钻明, 曹俊诚, 马国宏.低温生长砷化镓的超快光抽运-太赫兹探测光谱. 必威体育下载 , 2017, 66(8): 087801.doi:10.7498/aps.66.087801 [8] 南瑞华, 王朋飞, 坚增运, 李晓娟.CdZnTe像素探测器的电输运性能. 必威体育下载 , 2017, 66(20): 206101.doi:10.7498/aps.66.206101 [9] 付志坚, 贾丽君, 夏继宏, 唐可, 李召红, 权伟龙, 陈其峰.温稠密钛电导率计算. 必威体育下载 , 2016, 65(6): 065201.doi:10.7498/aps.65.065201 [10] 李高芳, 马国宏, 马红, 初凤红, 崔昊杨, 刘伟景, 宋小军, 江友华, 黄志明, 褚君浩.光抽运太赫兹探测技术研究ZnSe的光致载流子动力学特性. 必威体育下载 , 2016, 65(24): 247201.doi:10.7498/aps.65.247201 [11] 贾琳, 唐大伟, 张兴.多晶碲化锌薄膜载能子超快动力学实验研究. 必威体育下载 , 2015, 64(8): 087802.doi:10.7498/aps.64.087802 [12] 江天, 程湘爱, 许中杰, 陆启生.光伏型碲镉汞探测器在波段内连续激光辐照下的两种不同过饱和现象的产生机理. 必威体育下载 , 2013, 62(9): 097303.doi:10.7498/aps.62.097303 [13] 江天, 程湘爱, 郑鑫, 许中杰, 江厚满, 陆启生.光伏碲镉汞探测器在波段内连续激光辐照下的非线性响应机理研究. 必威体育下载 , 2012, 61(13): 137302.doi:10.7498/aps.61.137302 [14] 张玉萍, 张洪艳, 尹贻恒, 刘陵玉, 张晓, 高营, 张会云.具有分离门的电抽运多层石墨烯负动态电导率的理论研究. 必威体育下载 , 2012, 61(4): 047803.doi:10.7498/aps.61.047803 [15] 张姗, 胡晓宁.Si基碲镉汞光伏探测器的深能级研究. 必威体育下载 , 2011, 60(6): 068502.doi:10.7498/aps.60.068502 [16] 张玉萍, 张会云, 耿优福, 谭晓玲, 姚建铨.太赫兹波在有限电导率金属空芯波导中的传输特性. 必威体育下载 , 2009, 58(10): 7030-7033.doi:10.7498/aps.58.7030 [17] 左方圆, 王阳, 吴谊群, 赖天树.Ge2Sb2Te5非晶薄膜中超快载流子动力学的飞秒分辨反射光谱研究. 必威体育下载 , 2009, 58(10): 7250-7254.doi:10.7498/aps.58.7250 [18] 李文平, 张雅鑫, 刘盛纲, 刘大刚.特殊三反射镜太赫兹波段准光腔回旋管的动力学理论. 必威体育下载 , 2008, 57(5): 2875-2881.doi:10.7498/aps.57.2875 [19] 黄杨程, 刘大福, 梁晋穗, 龚海梅.短波碲镉汞光伏器件的低频噪声研究. 必威体育下载 , 2005, 54(5): 2261-2266.doi:10.7498/aps.54.2261 [20] 蒋祺, 龚昌德.无序层状系统的电导率. 必威体育下载 , 1988, 37(6): 941-949.doi:10.7498/aps.37.941
下载:
计量
- 文章访问数:3382
- PDF下载量:75
- 被引次数:0