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J-GLOBAL ID：201802244219753322   整理番号：18A0646397

フェムト秒紫外バンド励起下でのGaN結晶の可変非線形吸収効果と光動力学過程を研究した。【JST・京大機械翻訳】

The Variable Nonlinear Absorption and Carrier Dynamics in GaN Thin Film under the Excitation of Femtosecond Pulses at Ultraviolet Wavelength

著者 (6件)： Hou Xueshun (中南大学物理与電子学院,超微結構与超快過程湖南省重点実験室,湖南 長沙 410083) ,  Wang Yingwei (中南大学物理与電子学院,超微結構与超快過程湖南省重点実験室,湖南 長沙 410083) ,  Wang Daowei (中南大学物理与電子学院,超微結構与超快過程湖南省重点実験室,湖南 長沙 410083) ,  Xiao Si (中南大学物理与電子学院,超微結構与超快過程湖南省重点実験室,湖南 長沙 410083) ,  He Jun (中南大学物理与電子学院,超微結構与超快過程湖南省重点実験室,湖南 長沙 410083) ,  Gu Bing (東南大学電子科学与工程学院先進光子学中心,江蘇 南京,210096)
資料名： Guangpuxue yu Guangpu Fenxi  (Guangpuxue yu Guangpu Fenxi)
巻： 37  号： 12  ページ： 3781-3785  発行年： 2017年 
JST資料番号： C2093A  ISSN： 1000-0593  CODEN： GYGFED  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 中国 (CHN)  言語： 中国語 (ZH)

抄録/ポイント： 370nmにおけるGaN薄膜の非線形光学効果と非線形光力学過程を,Z走査とポンププローブ技術を用いて研究した。まず、GaN薄膜の透過スペクトルに基づいて、線形光学理論の分析と結合して、370nmの線形屈折率n0、線形吸収係数α0、光学バンドギャップEgなどの線形光学性質を得た。フェムト秒レーザーZ走査技術を用いて、異なる光強度の励起下でのZスキャン実験の応答結果を得て、非線形光学理論と結合してGaN薄膜の可変光学非線形吸収効果を抽出した。励起光子エネルギーがGaNのバンドギャップに近い場合、低光強度時に材料は飽和吸収を示し、光強度が高い時は反飽和吸収となり、これは低光強度下での単一光子吸収が支配的で、高光子強度下では単一光子誘起自由キャリア吸収が主である。閉じ込めZスキャン測定により、GaN薄膜の三次非線形屈折係数はn2=-(1.0±0.1)×10-3 cm2・GW-1であり、それはほとんど従来の非線形媒質のそれより1桁高いことが分かった。これらの非線形過程の動力学的緩和時間を調べるために,GaN薄膜の非線形光力学過程の深い物理機構を調べるために,交差偏光フェムト秒ポンププローブ技術を用いてGaN薄膜の光励起キャリア動力学緩和過程を観察した。実験結果により、低光強度の下で、飽和吸収効果は過渡一光子吸収に由来し、高光強度下では単一光子誘起自由キャリア吸収は非過渡光動力学過程であり、その自由キャリア緩和時間は約17psであることが分かった。この研究は,GaN薄膜のUV非線形ナノデバイスへの応用とGaN薄膜の非線形プロセスの機構解析に対する新しい考え方を提供する。Data from Wanfang. Translated by JST【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 光ポンピング ,  光学ギャップ ,  緩和現象 ,  薄膜 ,  光子 ,  吸収係数 ,  非線形光学 ,  *窒化ガリウム ,  *フェムト秒 ,  屈折率 ,  *線形性
準シソーラス用語： 自由キャリア ,  単一光子 ,  Z走査法 ,  光強度 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： GaN film ,  Free carrier absorption ,  Z-scan ,  Pump-probe ,  Ultraviolet nonlinear optics

分類 (2件)： 非線形光学  (BD05000T) ,  電気化学反応  (CB07050F)

タイトルに関連する用語 (10件)： フェムト秒 ,  バンド ,  励起 ,  GaN ,  結晶 ,  可変 ,  非線形吸収 ,  動力学 ,  過程 ,  研究