基于Nd:YAG激光的Photo-CELIV载流子迁移率实验系统研究

本研究介绍了一套专门用于测量半导体材料载流子迁移率的实验系统，其核心是基于Photo-CELIV（光诱导线性增压载流子提取法）技术。Photo-CELIV是一种非接触式的光电子测量方法，通过激光诱导电流变化来评估材料中的载流子行为。实验系统采用了Nd3+掺杂的YAG（钕玻璃）脉冲激光器作为诱导光源，它具有高效且可调的优点。激光器的工作频率在1~20Hz，产生的激光脉冲波长为532nm，脉宽仅为10ns，能量范围覆盖0.1~1mJ，这确保了高精度的测量。光斑直径小于2mm，保证了激光在样品上的精确聚焦。激光器的稳定性经过验证，连续工作5小时后能量的不稳定性控制在±8%，显示了良好的长期性能。 该实验系统的构建对于半导体材料的研究至关重要，因为载流子迁移率是衡量半导体器件性能的关键参数，它决定了电子或空穴在电场中的移动速度，直接影响到晶体管的速度、功耗和集成密度。通过这个系统，研究人员能够获得半导体材料在不同条件下迁移率的详细数据，有助于优化材料设计，提升电子设备的性能。 整个实验过程包括对材料进行光照射，观察并分析由此产生的载流子响应，然后通过数学模型解析出迁移率。这项工作不仅提升了半导体材料研究的实验手段，也为其他领域的光电探测、光电子开关等应用提供了新的研究平台。此外，该成果也为后续开发新型高性能半导体器件提供了宝贵的数据支持和理论指导。 基于Photo-CELIV测量载流子迁移率的实验系统是一个创新且实用的工具，它结合了激光技术和固体激光器的优势，对于推动半导体材料科学的发展以及相关产业的进步具有重要意义。