Динамические ИК-голограммы на поверхности полупроводников

• Автор: Пичугин, Игорь Геннадьевич
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Хабаровск
• Количество страниц: 128 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. Электронные механизмы кубичной нелинейности полупровод ников
1.1. Непараболичность зоны проводимости
1.2. Нелинейная рефракция при заполнении зоны
1.3. Насыщение резонансных переходов
1.4. Генерация электронно-дырочных пар
1.4.1. Время релаксации нелинейного отклика
1.4.2. Влияние поверхности образца
ГЛАВА II. Термоиндуцированные механизмы записи поверхностных динамических голограмм
2.1. Изменение показателя преломления полупроводников с температурой
2.2. Термоиндуцированное изменение ширины запрещенной зоны
2.2.1. Коэффициент поглощения в узкозонных полупроводниках
2.2.2. Поглощение излучения свободными носителями заряда
2.3. Экспериментальное исследование температурной зависимости спектра поглощения /лЭЬ
2.4. Динамические голограммы на поверхности среды с фазовым переходом полупроводник - металл

2.4.1. Электродинамические свойства микрогетерогеннои среды
с фазовым переходом полупроводник-металл

2.4.2. Экспериментальное исследование нелинейно-оптических свойств
окиснованадиевых пленок
2.4.3. Четырехволновое смешение поверхностных электромагнитных
волн на границе раздела двуокись ванадия-диэлектрик
ГЛАВА III. Динамические голограммы на границе раздела сред вблизи угла полного внутреннего отражения
3.1. Механизм модуляции рельефа на основе фазового перехода в
тонкослойной среде
3.2 Четырехволновое смешение излучения на границе раздела сред
вблизи угла полного внутреннего отражения
ГЛАВА IV. Обращение волнового фронта ИК-излучения тонкослойным отражательным интерферометром Фабри-Перо на основе СбНдТе
4.1. Нелинейный отклик среды на основе генерации электроннодырочных пар в интерферометре
4.2. Мультистабильные характеристики нелинейного отражения
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Динамическая голография является областью нелинейной оптики, исследующей перспективные методы регистрации и обработки оптической информации [1], которые используются в оптической связи, лазерной технике, для управления параметрами лазерного излучения (в частности, при обращении волнового фронта (ОВФ) излучения [2]). Одной из актуальнейших задач этой области лазерной физики является поиск и исследование новых сред и механизмов нелинейности, а также схем записи динамических голограмм . В среднем ИК - диапазоне спектра наибольший прогресс достигнут при использовании четырехволнового смешения (ЧВС) излучения в средах с нелинейной восприимчивостью третьего порядка, в которых записываются обычно «толстые» (или объемные ) голограммы [2-5]. В ряде случаев, однако,-предпочтительнее оказываются поверхностные голограммы. Отметим, что нелинейные свойства поверхности исследовались уже в самых первых, классических нелинейно-оптических экспериментах Бломбергена с сотрудниками [6]. ОВФ излучения отражающей поверхностью впервые предложено и реализовано Б.Я. Зельдовичем с сотрудниками [7-8]. К преимуществам таких голограмм относятся, например, резкое снижение влияния эффектов самовоздействия (самофокусировки и т.п.), отсутствие угловой селективности голограммы, удобное в ряде прикладных задач, снятие ограни-

где 1=Оа-тр - диффузионная длина, а Отсюда следует,
что при ЗО концентрация' пар в любой точке вдоль направления излучения ниже, чем для случая 52=0, когда поверхностная рекомбинация отсутствует, и последнее выражение переходит в ДР=дртр для однородного распределения ННЗ. Средняя концентрация ННЗ <ДР>=сГ1 /АР (?)бт.
Очевидно, что влияние поверхности на скорость рекомбинации будет тем сильнее, чем тоньше пластина полупроводника. В предельном случае тонкой пластины [6И<< 1), когда влияние поверхности максимально, выражение (1.30) принимает вид:
< Ар >= gpтA 1-
(Ь / РОД + 52 )] + (£/ аГ) 2$ [с/г(с/ /1) -1]
/1)(1 + ЗД ) + СЙ[(й? /!)(£, + )]
(1.30)
< Ар >=
41 + 52)
(1.31)
В общем случае эффективное время жизни: тЭфф'1=т'1+31/а+82/а, где х - объемное время жизни.