Оптические свойства

Возбуждение терагерцевого излучения в $p$–$n$-гетероструктурах на основе $a$-Si:H/$c$-Si

А. В. Андрианов^a, А. Н. Алешин^a, С. Н. Аболмасов^ab, Е. И. Теруков^acb, А. О. Захарьин<sup>a

a</sup> Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук, Санкт-Петербург, Россия
^b НТЦ тонкопленочных технологий в энергетике, Санкт-Петербург, Россия
^c Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина), Санкт-Петербург, Россия

Аннотация: Приведены результаты исследования генерации терагерцового (THZ) излучения в $p$–$n$-гетероструктурах на основе $a$-Si:H/$c$-Si при их фотовозбуждении излучением фемтосекудного титан-сапфирового лазера с длиной воны 800 nm. Свойства наблюдаемого ТГц-излучения позволяют объяснить его возбуждением в структурах быстрого фототока неравновесных носителей заряда, созданных фемтосекундным межзонным фотовозбуждением в области потенциального барьера. Быстрый фототок в свою очередь излучает ТГц-электромагнитную волну. Волновые формы и амплитудные спектры наблюдаемого ТГц-излучения отражают динамику фотовозбужденных носителей заряда в структурах. По интенсивности ТГц-излучение, наблюдаемое в исследованных $p$–$n$-гетероструктурах на основе $a$-Si:H/$c$-Si, сопоставимо с ТГц-излучением, генерируемым в кристаллах $n$-InAs, широко применяемых как эмиттеры в системах ТГц-спектроскопии во временной области. Поэтому $a$-Si:H/$c$-Si $p$–$n$-гетероструктуры могут найти применение в качестве ТГц-эмиттеров для решения задач ТГц-спектроскопии.

Ключевые слова: фемтосекундное лазерное фотовозбуждение, гетероструктуры, быстрый фототок, терагерцовое электромагнитное излучение.

Поступила в редакцию: 02.03.2023
Исправленный вариант: 02.03.2023
Принята в печать: 13.03.2023

DOI: 10.21883/FTT.2023.05.55503.27

Реферативные базы данных:

•