階躍光激勵下的半導體光熱光偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象.pdf

1、光熱光偏轉(zhuǎn)(Photothermal deflection,PTD)技術是一種基于光熱效應建立和發(fā)展起來的無損檢測技術,因其具有靈敏度高,不需要對樣品進行預處理,可非接觸測量等優(yōu)點,已在物理、材料科學等領域獲得了廣泛的應用。最近,J.Zhao、曾勝財?shù)忍岢隽艘环N新的PTD技術,即階躍光激勵的PTD技術,并進行了初步的實驗和理論研究。該技術與傳統(tǒng)PTD技術相比,具有實驗裝置簡單、緊湊,操作簡便、快捷等優(yōu)點。
　　 階躍光激勵的PT

2、D技術目前尚處于發(fā)展階段,以往的相關研究還僅局限于一般固體材料的光熱效應,并且所測量的大多是材料的熱學參數(shù)。在我們近期的研究中發(fā)現(xiàn),半導體和一般固體材料的階躍光激勵的光熱信號具有不同的特征,這就提供了一種利用階躍光激勵的光熱技術表征半導體材料參數(shù)的可能性。本文簡要回顧了半導體光激發(fā)過程、熱源產(chǎn)生以及半導體光聲光熱效應的機理,并就階躍光激勵的PTD技術的理論和實驗開展了如下研究工作:
　　 1.基于半導體光電效應原理和熱傳導規(guī)律,

3、建立了階躍光激勵的半導體材料的一維溫度場模型,并利用本征函數(shù)展開法進行求解。通過數(shù)值模擬對階躍光激勵下半導體材料的溫度變化進行了研究,分析了半導體材料參數(shù)——載流子壽命以及熱擴散率對溫度變化的影響。此外,對階躍光激勵下半導體材料溫度變化與PTD信號的關系進行了初步分析。
　　 2.建立了階躍光激勵的PTD技術的實驗系統(tǒng),并對系統(tǒng)的光路部分以及信號采集部分進行了分析。介紹了激勵光和探測光調(diào)節(jié)裝置、樣品平臺和信號接收裝置,并闡述了位