شبیه سازی منبع بدون بایاس پالسی تراهرتز با استفاده از سد شاتکی نا متقارن

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه تربیت مدرس، دانشجو، کارشناسی ارشد

2 دانشگاه تربیت مدرس

3 دانشگاه تربیت مدرس، دکتری

چکیده

در این مقاله، یک منبع بدون بایاس تراهرتز شبیه سازی گردیده است. در این منبع با استفاده از دو اتصال شاتکی نامتقارن بر روی لایه ای از جنس بلور GaAs رشد داده شده در دمای پایین، میدان داخلی لازم را ایجاد کرده ایم.با این کار نیاز به بایاس خارجی حذف می‌گردد، که یکی از مزایای این ساختار است. سپس با تابش یک پالس زمانی گوسی با عرض باریک و طول موج nm 800 بر روی نیمه هادی، باعث تولید حامل‌ها درون منطقه فعال می‌شویم. باریک بودن این پالس سبب تولید فرکانس های بالا در جریان تراهرتز تولیدی می‌شود که این جریان متغیر با زمان نیز موجب تولید و انتشار میدان تراهرتز به سمت کف افزاره می‌گردد. بکار بردن این ساختار برای تولید پالس به جای موج پیوسته، با توجه به کاهش شدید اثرات دمایی ناشی از تابش پیوسته نور لیزر بر افزاره، و نیز امکان افزایش توان لیزر ورودی نسبت به موج پیوسته، موجب دستیابی به توان‌های بیشتر گردیده و از طرف دیگر باریک بودن عرض پالس زمانی لیزر، موج تولید فرکانس های بالاتر و پهنای باند بزرگتر نسبت به موج پیوسته در موج تراهرتز خروجی می‌گردد. در این مقاله، شبیه سازی دو بعدی به روش عنصر متناهی انجام می‌شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Simulation of pulsed THz photoconductive emitters with dis-similar Schottky barriers

نویسندگان [English]

  • Pouya Torkaman 1
  • Mohamad Javad Mohamad-Zamani 3
چکیده [English]

In this paper, we are introducing a bias-less THz pulsed emitter. The presented emitter consists of asymmetric Schottky contacts on Low Temperature Grown (LTG)-GaAs layer, inducing an internal electric field. By radiating a short Gaussian pulse with the wavelength of 800 nm, carriers are generated in the active area of the device. Sharp edge transitions in the incident laser pulse is responsible for generating high frequencies in the resulted current. The resulted time varying current generates the THz radiation toward the bottom of the device. Applying the proposed pulsed emitter can lead to high output THz powers, owing to reduced thermal issues and possible using of higher input laser power, comparing with continues wave THz emitters. Moreover, benefiting from short input laser pulses, high frequency output components can be generated, which results in enhanced output bandwidth. 2D finite element method simulations have been used for the presented results in this article.

کلیدواژه‌ها [English]

  • THz Waves
  • THz source
  • Photoconductor
  • LTG-GaAs