以泵-探法研究低溫分子束磊晶砷化鎵薄膜之載子動力學

Abstract

我們在半絕緣砷化鎵上，使用低溫分子束磊晶法成長砷化鋁與低溫砷化鎵薄，再用稀 釋的氫氟酸作選擇性蝕刻吃掉砷化鋁，藉以獲得低溫砷化鎵薄膜。在所獲得的薄膜中 ，最大面積為5mm×5mm，其厚度約1um 。 我們利用激勵╱探測法來研究低溫砷化鎵薄膜中自由載子的運動機制，所使用的光源 為同步起能鎖模染料雷射，其光脈衝的半高寬為0.4-0.5ps ，波長範圍在790nm-880 nm。激勵光功率是6mW ，而探測光功率是0.6mW ，由實驗數據配合理論數值分析後， 所得到的自由載子衰減常數為1.5-2.0ps。 在光導開關的非線性效應方面，我們同時用近紅外光與綠光當光源，量測元作結構是 Auston Switch （材料：低溫砷化鎵）和共平面波導（材料：半絕緣砷化鎵）。實驗 中所獲得低溫砷化鎵載子衰減常數為5.0ps ；半絕緣砷化鎵載子衰減常數為600ps 。 將此數據代入載子速率方程式，便可知光導開關對單一光脈衝的響應。