运用系宗蒙特卡罗法计算了强THz场作用下, n型掺杂的GaAs和InSb中随时间变化的散射机制以及载流子非线性动力学演变, 获取了电子散射至卫星谷并弛豫回原能谷的时间信息, 并追踪描绘了载流子瞬态增加的过程, 结果同时显示了强场作用下谷间散射是GaAs中的主要散射机制, 而碰撞电离则是InSb中的关键因素.此外进一步讨论了这两种机制对于相关物理量: 平均动能、平均速度、材料的电导率的影响, 结果说明这两种机制导致了非线性效应并在两种材料中起到相反的作用, InSb中碰撞电离的响应时间比GaAs中谷间散射的响应时间更长.该研究结果在THz调制领域有一定的指导意义.

运用时域太赫兹波谱法,低温(10 K)高电场下本征砷化镓中受飞秒激光脉冲激发的电子所辐射出的太赫兹波被准确地测量出来。从样品中辐射出的和电子加速度/减速度成正比的太赫兹电磁波,表现出双极特性。通过分析砷化镓中辐射出的太赫兹波的傅里叶变换谱,在实验上得到阶跃电场下的砷化镓内因电子谷间散射而引起的增益极限频率,可以达到约750 GHz(10 K)。同时通过测量极限频率和温度的关系,发现极限频率是电子经由纵光学声子从L谷到Γ谷的散射能量弛豫过程所需要的时间决定的。通过理论计算电子在Γ谷的弹道加速、电子谷间散射和电子经由纵光学声子连续散射在Γ谷的弛豫等过程的时间得出的增益极限频率与实验值吻合得较好。