动态太赫兹成像揭示低温生长GaAs与绝缘GaAs光电开关中光生载流子动力学

本文研究了在低温生长的GaAs和半绝缘GaAs光导开关中，利用动态太赫兹发射显微镜（Dynamic Terahertz Emission Microscopy, DTEM）对光激发载流子动力学的深入探讨。太赫兹脉冲发射显微技术作为一种新兴的非破坏性表征手段，通过先施加泵浦脉冲激发材料内部电子结构，然后用探测脉冲照射并检测样品发出的太赫兹辐射，实现了时间分辨的二维空间映射，从而揭示了载流子的瞬时分布和动态行为。 作者们针对低质量生长的GaAs和具有相同极化类型的半绝缘GaAs光电开关进行了实验，这些材料因其在光电子学中的重要应用而受到关注。DTEM图像清晰地展示了光激发后的载流子如何在空间和时间上进行扩散、复合以及形成电势分布的变化。这一过程涉及电子-空穴对的产生、迁移、复合速率，以及可能的能带结构变化。通过对比分析，研究者能够量化不同材料中这些动态过程的速度和特性，这对于理解光电器件的工作原理和优化设计至关重要。 这项工作不仅提供了对光致载流子行为的直观观察，而且为进一步发展基于太赫兹技术的光电探测器和高速电子设备提供了宝贵的实验数据和理论基础。未来的研究可能着重于不同材料体系、激发条件下的载流子动力学差异，以及如何通过调控这些动态来改善器件性能。动态太赫兹发射显微镜作为一项强大的工具，对于探索和优化光电子材料的微观行为具有不可估量的价值。