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光电导开关工作模式的蒙特卡罗模拟
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:TN24[电子电信—物理电子学]
  • 作者机构:[1]西安理工大学应用物理系,西安710054, [2]中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室,上海200050
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:10390160,10376025和50477011); 国家重大基础研究前期专项基金(批准号:2004CCA04500G)资助的课题.
中文摘要:

利用二维ensemble-MonteCarlo方法模拟了直流偏置的半绝缘GaAs(SI-GaAs)光电导开关在飞秒激光脉冲触发下的两种工作模式.结果表明:当偏置电场低于耿氏电场(GaAs为4.2kV/cm)时,开关输出电脉冲呈线性模式;偏置电场超过耿氏电场但触发光脉冲能量低于光能阈值,光电导开关仍然表现出线性工作模式;当偏置电场和触发光脉冲能量都超过非线性模式(“lock-on”模式)所需阈值,开关呈现非线性模式;在光子能量较高的激光脉冲触发下,开关非线性模式所需光能阈值降低.非线性工作模式源于光生载流子发生谷间散射,并在开关体内局部区域形成高场区,电场变化大,弛豫时间长,电脉冲呈现非线性.

英文摘要:

 An ensemble Monte Carlo simulation method has been employed to study the operating modes of semi-insulated GaAs(SI-GaAs)photoconductive semiconductor switches(PCSS)excited by a femtosecond laser pulse and biased in an electrical field.The results show that,under a bias field lower than the Gunn threshold field(which is 4.2kV/cm for GaAs),or the optical pulse energy is below the optical threshold,the time-resolved current in the switch operates in the linear mode.When the bias field and triggering optical energy are respectively greater than the electrical and optical thresholds,the PCSS operates in the nonlinear mode.The simulation shows that when triggered by laser pulse with higher photon energy,the switch has lower optical threshold in the nonlinear mode.The mechanism of the nonlinear mode for the switch is concluded to be due to the inter-valley scattering of the photo-generated carriers,leading to local high field in the switch.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876