基于石墨烯的光泵浦太赫兹光谱

摘要

近年来,太赫兹科学与技术得到了世界各国的极大关注和广泛研究,并取得了令人瞩目的成果。太赫兹波在医学成像、材料检测、环境监测、移动通信、卫星通信和军用雷达等应用研究领域有着广泛的科研价值和巨大的应用潜力。可是我们很难在自然界中找到在太赫兹波段具有有效应用的材料,目前太赫兹领域的相关器件很少,这直接制约了太赫兹科学和技术的发展。因此发现应用于太赫兹领域的新型材料并制造相关器件具有重要意义。与此同时,石墨烯材料是一种具有优异晶体品质和电子性质的二维材料,拥有已知材料中最高的迁移率,并且迁移率与温度基本无关。石墨烯异质结构中的载流子浓度的升降会造成石墨烯结构的电阻率的变化,这种变化可以用来改变太赫兹波在石墨烯器件中的透射率。石墨烯与太赫兹技术的结合为设计太赫兹器件提供了新思路。
　　文中主要围绕太赫兹波与硅衬底石墨烯材料的相互作用展开。研究了使用太赫兹时域光谱技术测试光泵浦情况下石墨烯的光谱特性。利用太赫兹时域光谱系统得到石墨烯样品的时域波形,通过傅里叶变换进一步得到其频域谱。通过相关数据处理后可以得到石墨烯样品的透过率谱、电导率谱等。并利用声学光子模型研究了光泵浦下石墨烯样品载流子的弛豫过程,并指出声学声子与载流子的散射对石墨烯样品的电导率变化起主要作用。最后对全文进行了总结并对以后的工作进行了展望。

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1 绪 论

1.1 太赫兹技术介绍

1.2 石墨烯介绍

1.3 本论文研究内容及意义

2 石墨烯样品的制备和表征

2.1 石墨烯样品的制备

2.2 石墨烯样品结构的表征

2.3 本章小结

3 光泵浦下石墨烯样品在太赫兹波段的测试方案的研究

3.1 光泵浦下石墨烯样品太赫兹光谱测试方法的研究

3.2 光泵浦下石墨烯样品太赫兹光谱测试系统的研究

3.3 本章小结

4 光泵浦下石墨烯样品在太赫兹波段性能测试及结果分析

4.1 光泵浦下石墨烯样品太赫兹光谱测试

4.2 光泵浦下石墨烯样品在太赫兹波段的结果分析

4.3 本章小结

5 总结和展望

5.1 全文总结

5.2 展望

致谢

参考文献