1 山东大学新一代半导体材料研究院, 济南 250100
2 山东大学晶体材料国家重点实验室, 济南 250100
3 专用集成电路国家级重点实验室, 石家庄 050051
4 中国电子科技集团公司第十三研究所, 石家庄 050051
随着金刚石作为散热材料在大功率半导体器件、激光器、微波器件和大规模集成电路等领域中的应用愈加广泛, 通过对金刚石局部进行精确测温以评价其散热性能是一个重要的研究课题。本文使用拉曼光谱仪对不同掺杂类型的高温高压(HTHP)样品和化学气相沉积(CVD)样品在228~678 K进行检测, 得到了金刚石样品TO模拉曼峰位、半峰全宽等与温度的一一对应关系, 并通过理论计算模型明确了热膨胀、三声子、四声子随温度变化对拉曼峰位、半峰全宽的贡献。理论和实验测试结果发现: 不同掺杂以及不同类型样品的拉曼光谱峰位无明显区别; 随温度升高, 半峰全宽宽化, 主要影响因素为声子衰减导致的非简谐效应, 同时受载流子的电离率、浓度、类型, 以及缺陷和杂质影响; 声子寿命主要受到声子的非简谐衰减作用影响, 基本不受杂质散射的影响。本研究为金刚石材料的温度检测提供了一种无损、非接触、高空间分辨率的方法。
单晶金刚石 拉曼光谱 掺杂 温度相关性 声子衰减 声子寿命 single crystal diamond Raman spectrum doping temperature dependency phonon decay phonon lifetime
1 上海理工大学 材料科学与工程学院，上海 200093
2 中国科学院上海技术物理研究所 红外物理国家重点实验室，上海 200083
3 中国科学院上海技术物理研究所 红外成像材料与器件重点实验室，上海 200083
通过在3～300 K的低温变温拉曼光谱的测量，对不同Sb组分的GaAsSb/InP异质结中的由Sb组分引起的声子非谐效应进行了拉曼散射的研究。实验发现，随着温度的降低，长光学声子峰位向高波数移动，当温度低于100 K时，变化趋于平缓。分别利用三声子模型和四声子模型计算模拟了光学声子和温度的依赖关系，并和实验结果对比发现，与三声子模型相比，四声子模型与实验数据符合更好，表明温度依赖的拉曼散射峰位的变化必须考虑四次声子非谐振动。相对于晶格失配的样品S1（Sb=37.9%）和S3（Sb=56.2%），获得的声子非谐度在晶格匹配的样品S2（Sb=47.7%）中是最小的，同时通过对声子线宽的研究表明S2中声子寿命是最长的。结合低温光致发光的实验结果，证实了GaAsSb合金晶格振动的声子非谐效应和声子寿命不仅受合金无序散射的影响，同时受到和衬底晶格失配引入的线缺陷和缺陷的声子散射影响。
GaAsSb/InP异质结 非谐效应 声子寿命 四声子模型 GaAsSb/InP heterojunction anharmonic effect phonon lifetime the four-phonon model 强激光与粒子束
2021, 33(5): 051001
哈尔滨工业大学光电子技术研究所，黑龙江 哈尔滨 150001
为了研究泵浦脉冲宽度对受激布里渊散射(SBS)相位共轭保真度的影响，分别采用CCl4、Nhexane、CS2三种不同的SBS介质，在泵浦脉宽分别为12ns、7ns和2ns的情况下，采用列阵相机法对保真度进行实验研究。结果表明：泵浦脉宽对SBS相位共轭保真度有很大影响。当泵浦脉宽远大于介质声子寿命时，保真度保持较高数值，且比较稳定；当泵浦脉宽逐渐接近并近似等于声子寿命时，保真度的值开始逐渐降低，降低的幅度也逐渐增大，稳定性也开始变差；当泵浦脉宽减小到小于声子寿命时，保真度大幅度降低，波动性增大，相位共轭情况很差。
非线性光学 相位共轭保真度 列阵相机 声子寿命 受激布里渊散射 nonlinear optics phase conjugation fidelity array camera phonon lifetime stimulated Brillouin scattering
1 哈尔滨工业大学,光电子技术研究所,黑龙江,哈尔滨,150001
2 内蒙古民族大学,化学学院,内蒙古,通辽,028043
采用一维瞬态模型对受激布里渊散射(SBS)过程进行了数值模拟,研究了介质参数对SBS特性的影响规律;选取FC-72、FC-75、CCl4、CS2、丙酮、苯以及CCl4/乙醇的混合溶液等作为散射介质,在Nd∶YAG调Q激光系统下进行了实验研究,比较了各种介质所产生的SBS脉宽、能量反射率和波形之间的差异,由此讨论了介质参数对SBS特性的影响.结果表明,介质增益系数越大,吸收系数越小,SBS能量反射率就越大;吸收系数越大,产生的SBS脉宽就越窄;声子寿命越短,SBS波形前沿就越陡,并且越容易出现调制现象.
受激布里渊散射 液体介质 增益系数 吸收系数 声子寿命 Stimulated Brillouin scattering Liquid medium Gain coefficient Absorption coefficient Phonon lifetime
