研究目的
采用偏振敏感的太赫兹时域光谱技术研究m面蓝宝石衬底在太赫兹频段的介电响应与双折射特性。
研究成果
由于双折射效应,m面蓝宝石衬底表现出显著的取向依赖性太赫兹响应,在45°与90°方位角之间观测到480飞秒的时间延迟。特定角度下1太赫兹附近的强吸收归因于低频声子模式。该研究揭示了蓝宝石衬底的介电特性,这对开发III族氮化物太赫兹器件至关重要。
研究不足
该研究仅限于m面蓝宝石衬底;未对其他晶向或材料进行广泛比较。所获得的双折射值(0.28)略低于先前报道的数值,表明可能存在测量或样品差异。实验装置需要专用的太赫兹时域光谱系统,该设备可能不易获取。
1:实验设计与方法选择:
采用平行偏振配置的偏振敏感太赫兹时域光谱技术(TDS),通过旋转样品方位角研究m面蓝宝石衬底的介电特性。
2:样品选择与数据来源:
使用信光社提供的商用c面和m面蓝宝石晶圆(直径2英寸)。样品安装覆盖黄铜支架中3毫米孔径,并置于干燥氮气净化箱内。
3:实验设备与材料清单:
放大式钛宝石激光器(1kHz频率下3.2W脉冲近红外光)、用于太赫兹产生与探测的ZnTe(110)晶体、黄铜支架、干燥氮气净化样品箱。
4:2W脉冲近红外光)、用于太赫兹产生与探测的ZnTe(110)晶体、黄铜支架、干燥氮气净化样品箱。
实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:太赫兹辐射通过ZnTe(110)晶体的光学整流产生,以1.5毫米光斑聚焦至样品,采用平行偏振配置的第二块ZnTe(110)晶体进行自由空间电光采样探测。旋转m面蓝宝石衬底的φ角从0°至360°。
5:5毫米光斑聚焦至样品,采用平行偏振配置的第二块ZnTe(110)晶体进行自由空间电光采样探测。旋转m面蓝宝石衬底的φ角从0°至360°。
数据分析方法:
5. 数据分析方法:对透射太赫兹波形进行傅里叶变换获取频谱,并分析随方位角变化的时间延迟与振幅。
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