半導體兆赫波發射元件之研究(I)

Abstract

兆赫波技術在許多方面的應用未來將扮演重要的角色。然而目前仍缺乏便宜 又方便的兆赫波源。本計畫為三年期的研究，主旨在研究兩種可能產生兆赫波源 的半導體結構之相關物理特性，期望藉由基本物性的瞭解，將穩定的兆赫波源開 發出來。這兩種兆赫波源分別是p 型矽/矽鍺兆赫波雷射及-X 偶合兆赫震盪器。 第一年將以傅立葉光譜儀量測p 型矽/矽鍺的受子能態譜線並配合理論計算將受 子能階作定位。同時將利用分時步進技術觀察所謂長壽態和共振態的電洞濃度變 化情形，並以理論分析這些雜質態的特性。我們將以膺勢法計算GaAs/AlAs -X 偶合量子阱和超晶格的電子結構並分析-X 偶合強度和結構參數之間的關係。根 據計算結果，設計樣品並量測其電性。我們將推導考慮-X 偶合效應的有效質量 理論。第二年將研究電洞在p 型矽/矽鍺的解離及鬆弛機制，並嘗試量測出兆赫 波增益譜，配合理論的計算，徹底瞭解不同溫度的輸運特性。我們也將致力於兆 赫頻率的量測技術開發。第三年將以研究兆赫波的電動力學為主，我們將以矽塊 為共振腔，分析兆赫波模特性，希望獲得兆赫波激光。同時，我們也將製作兆赫 頻率震盪器，並完成陣列積體化以獲得高強度的兆赫電磁波。