• KHOA
    KHOA HỌC TỰ NHIÊN

    Phụ trách các học phần thuộc Khối kiến thức giáo dục đại cương trong các chương trình đào tạo tại Trường Đại học Duy Tân.

  • KHOA
    KHOA HỌC TỰ NHIÊN

    Đảm nhận các học phần Toán học, Vật lý, Hóa học và Sinh học ở các chương trình đào tạo của Trường.

  • KHOA
    KHOA HỌC TỰ NHIÊN

    Xây dựng chương trình, kế hoạch giảng dạy và chủ trì tổ chức quá trình đào tạo các học phần Toán học, Vật lý, Hóa học và Sinh học đại cương.

18/10/2018 10:30:36 AM
Giảng dạy - Học tập
Một mô hình nghiên cứu bức xạ THz

Có nhiều cách tiếp cận nghiên cứu bức xạ THz, trong đó mô hình diode cấu trúc p - i - n rất hiệu quả.

Bức xạ Terahertz (THz) trong miền hồng ngoại ở nhiệt độ phòng có nhiều ứng dụng trong lĩnh vực khoa học và đời sống, đặc biệt
trong công nghệ phân tích, xử lý hình ảnh, vì vậy, việc tìm ra các nguồn bức xạ có tính ổn định thu hút các nhà nghiên cứu cả lý
thuyết và thực nghiệm. Đặc biệt, trong xu hướng phát triển của công nghệ hiện tại đòi hỏi các tìm ra các nguồn bức xạ THz từ những vật liệu có cấu trúc nano dễ sử dụng càng trở nên cấp bách. 
Để nghiên cứu bức xạ hồng ngoại từ sự kết cặp của phonon quang dọc và plasmon kết hợp ta có thể sử dụng mô hình diode p-i-n
với kích thước bán dẫn thuần (i) có giá trị  thuần  ở giữa, hai bên là các lớp bán dẫn pha tạp loại p và n có độ dày cỡ 20nm. Với một số loại bán dẫn, sự kết cặp của các loại dao động tạo ra các nguồn phá xạ mới hình thành rất đáng chú ý, đặc biệt là tìm các nguồn dao động ổn định về cường độ là một đóng góp rất quan trọng cho việc ứng dụng. Sự kết cặp của phonon quang dọc và plasmon trong các linh kiện vì vậy rất được quan tâm. Một số linh kiện bán dẫn như GaAs, AlAs, InAs, InP...  với một nồng độ hạt tải phù hợp sẽ xuất hiện các mode dao động kết cặp rõ ràng. Nghiên cứu chỉ ra rằng, sự biến động hiệu điện thế do sự chênh lệch nồng độ hạt tải được kích thích bởi các xung laser siêu nhanh , các chuyển động của hạt tải do chênh lệch mật độ lại đóng vai trò quan trọng tạo ra  lực điện kích thích dao động phonon. Vì vậy, với mật độ hạt tải phù hợp, dao động plasmon có tần số gần bằng tần số phonon quang dọc dẫn đến việc hình thành các mode dao động kết cặp phonon-plasmon. Để quan sát các mode dao động ta tiến hành biến đổi Fourier hiệu điện thế nội tại ở 2 lớp khác nhau trung vùng bán dẫn tinh khiết.

 

 

 

Như ta biết, bức xạ điện từ trong vùng hồng ngoại mà ta quan tâm ở đây có nguồn gốc từ biến động của điện trường, nguồn gốc của điện trường biến đổi là do biến động của mật độ hạt tải trong bán dẫn, khi mật độ hạt tải thay đổi thì khi hiệu điện thế giữa các vị trí trong bán dẫn cũng thấy đổi cùng tần số với biến đổi của điện trường.

Tham khảo:

K. Tomizawa, Numerical Simulation of Submicron Semiconductor Devices, firsted, Artech House, Boston∙London, p. 115. Chap. 4, (1993).

D.N. Thao, N.P. The, J. Phys. Soc. Jpn. 82, 104701, (2013).

J. L. Hughes, S.K.E. Merchant, L. Sirbu, I. M. Tiginyanu, M.B. Johnston, Phys. Rev. B 78, 085320(2008).