Cd_(0.96)Zn_(0.04)Te光致载流子动力学特性的太赫兹光谱研究

作者：李高芳; 廖宇奥; 崔昊杨; 黄晨光; 王晨; 马国宏; 周炜; 黄志明; 褚君浩

来源：Acta Physica Sinica, 2022, 1-22.

• 光抽运-太赫兹探测技术
• 载流子动力学
• 瞬态电导率
• 碲锌镉

本文采用光抽运-太赫兹探测技术研究Cd0.96Zn0.04Te的载流子弛豫和瞬态电导率特性。在中心波长800 nm的飞秒抽运光激发下，Cd0.96Zn0.04Te的载流子弛豫过程用单指数函数进行了拟合，其载流子弛豫时间长达几个纳秒，且在一定光激发载流子浓度范围内随光激发载流子浓度增加而减小，这与电子-空穴对的辐射复合有关。在低光激发载流子浓度 (4.51×1016-1.81×1017 cm-3)下，Cd0.96Zn0.04Te的太赫兹（terahertz， THz）瞬态透射变化率不随光激发载流子浓度增加而变化，主要是由于陷阱填充效应造成的载流子损失与光激发新增的载流子数量近似。随着光激发载流子浓度继续增加(1.81×1017-1.44×1018 cm-3)，THz瞬态透射变化率随光激发载流子浓度的增加而线性增大，是由于缺陷逐渐被填满，陷阱填充效应造成的载流子损失与光激发新增的载流子数量相比可忽略不计。在光激发载流子浓度为1.44×1018-2.17×1018 cm-3时，Cd0.96Zn0.04Te对800 nm抽运光的吸收达到饱和，THz瞬态透射变化率不再随光激发载流子浓度增加而变化。不同光激发载流子浓度下Cd0.96Zn0.04Te在THz波段的瞬态电导率用Drude-Smith模型进行了很好的拟合。此研究为碲锌镉探测器的设计和制备提供重要数据支撑和理论依据。

• 出版日期2022-11-28
• 单位上海大学; 红外物理国家重点实验室; 上海电力大学; 中国科学院上海技术物理研究所