【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及太赫茲信號探測，尤其涉及一種利用光泵浦太赫茲探測表征氮化鎵載流子遷移率的方法。
技術介紹
1、氮化鎵（gan）作為一種無機物具有寬的直接帶隙、強的原子鍵、高的熱導率以及優(yōu)異的化學穩(wěn)定性等優(yōu)良性質(zhì)。此外，氮化鎵因其優(yōu)良的電子遷移率和電子飽和漂移速度，在射頻和微波電子器件中表現(xiàn)出色。隨著氮化鎵材料的廣泛應用和研究的深入，對氮化鎵材料性能的評估和缺陷檢測成為技術發(fā)展的關鍵。光泵浦太赫茲探測技術作為一種新興的非接觸、高靈敏度的探測方法，在氮化鎵材料的載流子遷移率和光電導率測量方面展現(xiàn)出巨大潛力。
2、現(xiàn)有技術存在的缺陷：目前光泵浦太赫茲探測技術在測量氮化鎵材料的載流子遷移率和光電導率時，可能受到多種因素的干擾，導致測量精度不足，難以準確反映材料的真實性能。雖然光泵浦太赫茲探測技術可以間接評估氮化鎵材料中的缺陷情況，但現(xiàn)有技術往往只能檢測到部分類型的缺陷，對于某些復雜或微小的缺陷可能無法有效識別，限制了氮化鎵材料質(zhì)量的全面評估和精確控制。
技術實現(xiàn)思路
1、本專利技術旨在解決現(xiàn)有技術的不足，而提供一種利用光泵浦太赫茲探測表征氮化鎵載流子遷移率的方法。
2、本專利技術為實現(xiàn)上述目的，采用以下技術方案：
3、利用光泵浦太赫茲探測表征氮化鎵載流子遷移率的方法，包括以下步驟：
4、s1、選擇合適尺寸和質(zhì)量的氮化鎵材料作為待測試樣品；
5、s2、搭建光泵浦太赫茲探測系統(tǒng)；
6、光泵浦太赫茲探測系統(tǒng)包括飛秒激光器、分束
7、s3、對待測試的樣品進行探測；
8、s31、飛秒激光器產(chǎn)生超短脈沖激光，通過分束器a分束為泵浦光和探測光；
9、s32、泵浦光通過泵浦部分控制光束路徑、能量、時間延遲后照射到樣品表面，用于激發(fā)樣品中的載流子；
10、s33、探測光通過分束器b分束為兩道探測光束，一道探測光束通過太赫茲產(chǎn)生裝置產(chǎn)生太赫茲波，產(chǎn)生的太赫茲波照射到已被泵浦光激發(fā)的樣品上，樣品的瞬態(tài)物理效應會導致太赫茲波的傳輸、反射或吸收特性發(fā)生變化；
11、s34、太赫茲探測裝置接收并檢測太赫茲波在樣品中的透射信號，同時，另一道探測光束可作為參考光輔助太赫茲探測裝置工作，用于調(diào)制太赫茲信號，將太赫茲信號轉(zhuǎn)換為可檢測的電流變化，提高太赫茲信號的檢測效率和信噪比；
12、s35、數(shù)據(jù)處理，太赫茲探測裝置探測到的信號傳輸至數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進行處理和分析，計算得到氮化鎵材料中的載流子遷移率和光電導率；
13、s4、缺陷評估，根據(jù)得到的氮化鎵材料載流子遷移率和光電導率，結合已知的氮化鎵材料性能參數(shù)和缺陷對性能的影響規(guī)律，間接評估氮化鎵材料中的缺陷情況。
14、特別的，s1中，樣品表面要確保清潔、平整、無劃痕和污染。
15、特別的，樣品臺上設有定位機構，樣品通過定位機構定位固定。
16、特別的，s35中的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的處理步驟如下：
17、s351、數(shù)據(jù)預處理：對太赫茲透射信號依次進行放大、濾波；
18、s352、傅里葉變換：將時域信號轉(zhuǎn)換為頻域信號，得到復數(shù)電導率；
19、s353、氮化鎵材料載流子遷移率和光電導率計算；
20、s354、數(shù)據(jù)分析與評估。
21、特別的，s353中計算載流子遷移率時，先將實驗得到的復數(shù)電導率數(shù)據(jù)與drude-smith模型進行擬合；通過擬合過程，從實驗數(shù)據(jù)中提取參數(shù)：直流電導率值、頻率相關的載流子散射時間值；然后使用頻率相關的載流子散射時間值根據(jù)遷移率公式計算載流子遷移率。
22、特別的，光電導率通過比較光泵浦前后樣品的太赫茲透射率變化來計算。
23、本專利技術的有益效果是：本專利技術優(yōu)化了光泵浦太赫茲探測系統(tǒng)和信號處理步驟，減少環(huán)境干擾和噪聲影響，從而提高對氮化鎵材料載流子遷移率和光電導率的測量精度；本專利技術利用優(yōu)化后的光泵浦太赫茲探測系統(tǒng)對氮化鎵材料進行測量，可以高精度地獲取載流子遷移率和光電導率的數(shù)據(jù)，更準確地反映材料內(nèi)部的電學性質(zhì)，進而更精確地評估材料中的缺陷情況。通過對載流子遷移率和光電導率的測量，可以深入了解氮化鎵材料的電學性能和內(nèi)部缺陷對其性能的影響。
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1.利用光泵浦太赫茲探測表征氮化鎵載流子遷移率的方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權利要求1所述的利用光泵浦太赫茲探測表征氮化鎵載流子遷移率的方法，其特征在于，S1中，樣品表面要確保清潔、平整、無劃痕和污染。
3.根據(jù)權利要求1所述的利用光泵浦太赫茲探測表征氮化鎵載流子遷移率的方法，其特征在于，樣品臺（5）上設有定位機構，樣品通過定位機構定位固定。
4.根據(jù)權利要求1所述的利用光泵浦太赫茲探測表征氮化鎵載流子遷移率的方法，其特征在于，S35中的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的處理步驟如下：
5.根據(jù)權利要求4所述的利用光泵浦太赫茲探測表征氮化鎵載流子遷移率的方法，其特征在于，S353中計算載流子遷移率時，先將實驗得到的復數(shù)電導率數(shù)據(jù)與Drude-Smith模型進行擬合；通過擬合過程，從實驗數(shù)據(jù)中提取參數(shù)：直流電導率值、頻率相關的載流子散射時間值；然后使用頻率相關的載流子散射時間值根據(jù)遷移率公式計算載流子遷移率。
6.根據(jù)權利要求5所述的利用光泵浦太赫茲探測表征氮化鎵載流子遷移率的方法，其特征在于，光電導率通過比較光泵浦前后樣品的太
...【技術特征摘要】
1.利用光泵浦太赫茲探測表征氮化鎵載流子遷移率的方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權利要求1所述的利用光泵浦太赫茲探測表征氮化鎵載流子遷移率的方法，其特征在于，s1中，樣品表面要確保清潔、平整、無劃痕和污染。
3.根據(jù)權利要求1所述的利用光泵浦太赫茲探測表征氮化鎵載流子遷移率的方法，其特征在于，樣品臺（5）上設有定位機構，樣品通過定位機構定位固定。
4.根據(jù)權利要求1所述的利用光泵浦太赫茲探測表征氮化鎵載流子遷移率的方法，其特征在于，s35中的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的處...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：張逸竹，張邯明，曲秋紅，楊方旭，孫曉東，
申請(專利權)人：天津大學四川創(chuàng)新研究院，
類型：發(fā)明
國別省市：
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