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研究生: 傅源豫
Yuan-Yu Fu
論文名稱: 磁場作用下砷化銦輻射兆赫波之效率研究
Efficiency Study of THz Radiation from InAs under Magnetic Field
指導教授: 洪勝富
Sheng-Fu Horng
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 電機資訊學院 - 電子工程研究所
Institute of Electronics Engineering
論文出版年: 2001
畢業學年度: 89
語文別: 中文
論文頁數: 70
中文關鍵詞: 短脈衝雷射兆赫輻射波砷化銦超快光電子學
外文關鍵詞: Short-pulse Laser, THz, InAs, Ultra-fast Optoelectronics
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  • 摘要
    近年來,拜超短脈衝雷射技術之賜,我們得以一窺超快動態的世界,藉由其在時間上的解析度,以及短脈衝的特性,打開了超快光學這個領域。目前以超短脈衝雷射為激發源產生的兆赫波輻射,逐漸地被廣泛研究與應用,而為了讓兆赫波在影像,感測等方面更加實用化,發展出輻射強度更強,更精巧的兆赫波波源是相當的重要的研究方向。1993年Zhang 等人將砷化銦置於外加磁場的環境下,以短脈衝雷射光來激發兆赫波,他們的研究發現兆赫波的強度和外加磁場的強度成二次方關係,即磁場越大兆赫波強度就越大,1998年,N. Sarukura等人在外加1.7Tesla磁場強度的環境下,以功率1.5W,重複率80MHz的超短脈衝雷射激發砷化銦來產生兆赫輻射波,這個方法生成了當時平均功率最大的兆赫輻射波,且此法所用的砷化銦不需要其他的處理,單純晶圓樣品即可使用,因此,如果要達到前述的目的,此方法是較為可行的方式。

    本論文主要目的為針對砷化銦的兆赫波輻射現象做一個探討,我們發現在不同的磁場強度作用,以及不同的溫度下,砷化銦所輻射的兆赫波皆有所不同,此外,我們利用氫氟酸,過氧化氫…等液體,設法改變砷化銦的表面狀況,來探討表面的改變對其兆赫波的輻射有何影響,最後,我們探討激發光源的極化方向和兆赫波輻射之間的關係。我們將對實驗的結果做一個報告以及提出分析和討論,此外我們也將對未來的研究提出一個建議的方向。


    目錄 第一章 序論 1-1 前言……………………………………………………………………..1 1-2 兆赫輻射波源…………………………………………………………..1 1-3 論文目的與動機………………………………………………………..2 1-4 論文架構………………………………………………………………..3 參考文獻…………………………………………………………………….4 第二章 理論研究 2-1 前言……………………………………………………………………..5 2-2 表面電場………………………………………………………………..6 2-3 電偶極近似……………………………………………………………..8 2-4磁場效應………………………………………………………………...9 2-4-1 外加弱磁場…………………………………………………………10 2-4-2 外加強磁場…………………………………………………………11 參考文獻…………………………………………………………………...13 附圖………………………………………………………………………...14 第三章 實驗系統 3-1 時間解析的激發探測原理介紹……………………………………..17 3-2 THz發射系統………………………………………………………….18 3-2-1 電流脈衝式的兆赫波發射器………………………………………18 3-2-2 磁場增強式的兆赫波發射器………………………………………19 3-2-3 反射式及穿透式的發射器…………………………………………20 3-3 THz 偵測系統…………………………………………………………20 3-3-1 光導天線偵測系統…………………………………………………20 3-3-2 電光取樣系統………………………………………………………22 3-4 關鍵實驗儀器…………………………………………………………23 3-4-1 鎖模 鈦:藍寶石雷射……………………………………………….23 參考文獻…………………………………………………………………...24 附圖………………………………………………………………………...25 第四章 實驗結果與討論 4-1 前言……………………………………………………………………35 4-2 室溫下磁場強度變化實驗……………………………………………36 4-2-1未加磁場的兆赫波波形……………………………………………..36 4-2-2磁場方向和波形之間的關係………………………………………..36 4-2-3 兆赫波強度和磁場強度的關係……………………………………38 4-3 溫度和兆赫波輻射的關係……………………………………………41 4-4 砷化銦表面狀況及其兆赫波輻射情形………………………………43 4-5 雷射光極化和兆赫波輻射的關係……………………………………45 參考文獻…………………………………………………………………...46 附圖………………………………………………………………………...47 第五章 結論與展望………………………………….……………………69

    chapter1
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    chapter 4
    1.Nobuhiko Sarukura, Hideyuki Ohtake, Shinji Izumida, and Zhenlin Liu, J. Appl. Phys. vol84, 654(1998)
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