Аналитическая модель терагерцевой генерации в AlGaAs/GaAs $p$–$i$–$n$-диоде

X. Fan^a, В. Л. Малевич^bc, И. А. Мустафин^d, В. Н. Трухин<sup>d

a</sup> Университет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия
^b Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники, Минск, Беларусь
^c Институт физики им. Б. И. Степанова НАН Беларуси, Минск, Беларусь
^d Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук, Санкт-Петербург, Россия

Аннотация: Представлена аналитическая модель, описывающая динамику фотоэлектронов, возбуждаемых фемтосекундными оптическими импульсами в $p$–$i$–$n$-диоде AlGaAs/GaAs. При изменении величины обратного смещения происходит изменение механизма терагерцевой генерации. Волновая форма фототока (амплитуда, длительность, положение максимума) существенно зависит как от обратного смещения, так и от уровня оптического возбуждения, а также от энергии кванта лазерного излучения. При достаточно больших значениях напряженности внутреннего электрического поля терагерцевая генерация в гетероструктурном $p$–$i$–$n$-диоде обусловлена ускорением электронов в течение нескольких сотен фемтосекунд до скорости, значительно превышающей скорость насыщения (“velocity overshoot”), и последующим ее резким спадом, связанным с переходом электронов из центральной долины в боковые.

Ключевые слова: терагерцевое электромагнитное излучение, $p$–$i$–$n$-диод, фемтосекундное лазерное возбуждение, динамика фотоэлектронов.

Поступила в редакцию: 19.11.2025
Исправленный вариант: 25.11.2025
Принята в печать: 01.12.2025

DOI: 10.61011/PJTF.2026.07.62515.20577