摘要：本文采用透射式太赫兹时域光谱技术研究0.3—2.5 THz范围内本征GaSe,S掺杂质量分数为2.5%GaSe(GaSe:S(2.5%))和S掺杂质量分数为7%GaSe(GaSe:S(7%))晶体的电导率特性,并利用Drude-SmithLorentz模型对复电导率进行拟合.研究发现GaSe晶体的电导率实部随S掺杂浓度的增大而减小,主要是由于S掺杂使GaSe晶体的费米能级逐渐向电荷中性能级转移,载流子浓度下降引起的.本征GaSe和GaSe:S(2.5%)在约0.56 THz处有明显的晶格振动峰,而GaSe:S(7%)在0.56 THz附近无晶格振动峰,这主要是由于S掺杂提高了晶体的结构硬度,减弱了晶体的层间刚性振动.且3个样品均在约1.81 THz处存在明显的窄晶格振动峰,强度随S掺杂浓度的增大先减小再增大,主要是由于S掺杂降低了GaSe的局部结构缺陷,减弱了窄晶格振动峰强度,而过量的S掺杂生成β型GaS晶体,进而增加晶体的局部结构缺陷,窄晶格振动峰强度随之增强.GaSe晶体约在1.07 THz和2.28 THz处的宽晶格振动峰强度随S掺杂浓度的增大而减弱甚至消失,主要是由于S掺杂产生替位杂质(S取代Se)和GaS间隙杂质,降低了基频声子振动强度,从而减弱了晶体二阶声子差模引起的晶格振动.结果表明,S掺杂可以有效抑制GaSe晶体的晶格振动,降低电导率,减少在THz波段的功率损耗.此研究为低损耗THz器件的设计和制作提供重要的数据支撑和理论依据.

摘要：采用光抽运-太赫兹探测技术研究Cd_(0.96)Zn_(0.04)Te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_(0.96)Zn_(0.04)Te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^(17)cm^(-3))下,Cd_(0.96)Zn_(0.04)Te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^(18)cm^(-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^(18)cm^(-3)时,Cd_(0.96)Zn_(0.04)Te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_(0.96)Zn_(0.04)Te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.

摘要：本文设计了一种基于非线性光子晶体缺陷模频移实现太赫兹(terahertz,THz)波传输阻断的超快光控调制器,该调制器采用在硅基空气柱光子晶体中引入线缺陷和填充砷化镓材料的点缺陷结构,线缺陷形成波导区,传输频率位于光子带隙范围内的THz波,点缺陷作为谐振腔对THz波选频,与谐振频率(缺陷模频率)相同的THz波在谐振腔中发生谐振,耦合到波导中输出。无光激发时,位于线缺陷光子带隙内的1.65THz缺陷模频率在谐振腔中发生谐振,从波导的另一端输出,调制器处于“通”状态。当中心波长为810nm、光密度为0.4μJ/cm^(2)的抽运光激发时,砷化镓的折射率由3.55变为3.55-i2.55,使缺陷模频移,在亚纳秒超快时间内实现对1.65THz入射波的传输阻断。结果表明,该调制器的调制速率为2.3GHz,消光比为20.3dB,插入损耗为0.18dB,具有调制速率高、消光比大、插入损耗小等优点,为其在高速THz波通信系统中的应用提供重要的理论依据。

摘要：本文应用时域有限差分法研究了二维二氧化钛光子晶体波导的禁带范围和太赫兹波的传输特性,分别设计了带隙宽度为0.2262THz、0.2728 THz和0.3166 THz的直线型、直角型和T型二氧化钛光子晶体波导结构。研究发现,相比传统波导,本文设计的二维二氧化钛光子晶体波导不仅在直线路径中有较高的太赫兹波传输效率,而且在转角的路径中也有很高的太赫兹波传输效率。此研究结果为太赫兹器件的设计和制作提供重要理论依据,为高速宽带无线通信系统的发展提供重要理论借鉴。

摘要：利用光抽运-太赫兹探测技术,研究了ZnSe的载流子弛豫过程和太赫兹波段电导率的时间演化过程.在中心波长为400 nm的抽运光作用下,ZnSe的载流子弛豫过程用双指数函数进行了很好的拟合,其快的载流子弛豫时间和慢的载流子弛豫时间均随抽运光密度的增加而增大.快的载流子弛豫时间随抽运光密度的增加而增大与样品中的缺陷有关,随着激发光密度的增加,激发的光生载流子浓度增大,缺陷逐渐被光生载流子填满,致使快的载流子弛豫时间增大;慢的载流子弛豫时间随着抽运光密度增加而增大主要和带填充有关.不同抽运光延迟时间下ZnSe在太赫兹波段的瞬态电导率用Drude-Smith模型进行了很好的拟合.对ZnSe光致载流子动力学特性的研究为高速光电器件的设计和制造提供了重要的实验依据.

摘要：通过水热法制备3种尺寸的氧化铜（CuO）片状纳米结构,采用介电泳方法将所制备纳米结构定位到预先设计的Ti/Au电极上,以此为基础来构建湿度传感器并进行传感特性测试。实验结果表明：氧化铜纳米结构尺寸为4,3和1μm,相对应所构建的湿度传感器的灵敏度分别为0.436,0.665和0.891 kΩ/RH%。发现氧化铜纳米结构的尺寸越小,以之为敏感元件的湿度传感器的灵敏度越高。结合多层吸附理论模型,深入讨论了纳米结构尺寸对湿度传感特性的影响。分析结果表明,通过对依赖于纳米结构尺寸的比表面积和表面原子活性的调控,可以有效改善纳米湿度传感器灵敏度等性能。