臺灣博碩士論文加值系統

摘要
　　為了能讓兆赫波在影像，感測等方面更加的實用化，發展出輻射強度更強，使用上更簡便的兆赫波波源是一個相當重要的研究方向。目前利用超短脈衝雷射激發兆赫波的方式有很多種，而為了要產生功率更強的兆赫波波源，利用表面電場和外加磁場是較可行的方式。
本論文主要的目的在研究半導體在表面電場和外加的磁場作用下，由超短脈衝雷射激發砷化銦材料產生兆赫波輻射現象。我們改變半導體的表面狀態，針對不同的磁場強度，不同的磁場極化方向，改變不同的溫度，觀察在這些不同的情況下兆赫波輻射情形，期望能得到砷化銦最佳的輻射效率。我們也試著使用不同的材料，改變不同的溫度，比較溫度對它們輻射效率的影響與砷化銦的差異，而由於產生兆赫波的物理機制細微的討論起來相當複雜，因此我們只能給一個簡單的假設，並不能完整的解釋我們觀察到的現象。
另外在實驗中，我們發現以短脈衝雷射照射砷化銦的表面，可以產生頻率超過2THz以上的兆赫波，這與國外學術團體研究成果相符合，但是我們在1THz~2THz附近的頻段卻無法得到良好的訊號，這可能是被我們偵測系統中所使用的碲化鋅電光晶體吸收所造成，未來我們可以試著使用厚度較薄的碲化鋅做為偵測器，來驗證1THz~2THz附近的頻段是否真的是被碲化鋅所吸收，抑或頻率超過2THz以上的兆赫波，是否是其他的機制所產生的。

目錄
第一章 序論
1-1 前言…………………………….……………………………………1
1-2 兆赫輻射波源……………………………………………………….1
1-3 論文目的與動機…………………………………………………….2
1-4 論文架構…………………………………………………………….3
第二章 理論與原理分析
2-1 前言………………………………………………………………….4
2-2 大孔徑光導天線輻射原理………………………………………….4
2-3 磁場增強THz輻射機制……………………………………………6
2-3-1 表面電場……………………………………………………….6
2-3-2 電偶極近似…………………………………………………..7
2-3-3 磁場效應……………………………………………………….8
2-4 非線性晶體的電光效應…………………………………………...10
2-4-1 碲化鋅晶體的線性電光效應………………………………...10
2-4-2 電光調制……………………………………………………...14
附圖……………………………………………………………………..16
第三章 實驗系統裝置及架構
3-1時間解析激發-探測原理介紹…………………………………...…22
3-2 雷射光源…………………………………………………………...23
3-3 THz發射器…………………………………………………………24
3-3-1 電流脈衝式的兆赫波發射器………………………………...24
3-3-2 磁場增強式的兆赫波發射器………………………………...24
3-4 偵測系統…………………………………………………………...25
附圖……………………………………………………………………..26
第四章 實驗結果與討論
4-1 前言……………………………………………………...…………36
4-2 室溫下磁場強度變化實驗………………………………………...36
4-2-1 未加磁場的兆赫波………………………………………...…37
4-2-2 外加磁場作用下的TE極化方向的兆赫波………………….37
4-2-3 外加磁場作用下的TM極化方向的兆赫波…………………39
4-3 降溫對兆赫波輻射強度影響的實驗……………………………...40
4-3-1 未經處理過的砷化銦樣品降溫實驗………………………...40
4-3-2 經HCl處理過後的砷化銦樣品降溫實驗…………………....42
4-4 不同材料激發兆赫波降溫實驗…………………………………...43
附圖……………………………………………………………………..45
第五章 結論與展望……………………………………………………81
參考文獻………………………………………………………………..83

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