利用时域太赫兹波谱法的超高电场下砷化镓内能带耦合现象研究

利用时域太赫兹波谱系统,研究了超高电场下砷化镓中的非平衡载流子的动态运动过程。研究发现,当电场小于50 kV/cm时,电子运动所辐射出的太赫兹波信号的最初峰值ΔETHz(对应电子在Γ谷中的加速)随着电场的增加不断增大; 当电场大于50 kV/cm时,ΔETHz随着电场的增大逐渐衰减并最终达到饱和。这一实验结果表明,当电场强度大于50 kV/cm时,由砷化镓中的电子的有效加速质量随着电场的增加而显著地增加(在300 kV/cm的情况下电子的有效加速质量约为低电场时的30倍)。导致这一结果的原因是在超高电场的情况下砷化镓中的能带会发生强烈的混合。