半絶縁性GaAsのbelow gap光キャリア励起によるテラヘルツ放射

摘要

半導体結晶中のキャリアが伝導帯と浅い不純物準位間を放射遷移することを利用したテラヘルツ発生は1960年代から極低温での報告例があるが、本報告ではこれまでにない室温での発生及び新規な禁制帯エネルギー以下の励起光による発生について報告する。S.I.-GaAs結晶中にはその過剰砒素組成による深い準位とともに、浅いドナー不純物準位や浅いアクセプター準位が存在しており、励起されたキャリアが伝導帯または価電子帯から浅い不純物準位へ放射遷移することによりそのエネルギー差に対応するテラヘルツ波発生が期待できる。そこで本研究では、S．I.-GaAs結晶中の深い準位であるEL2準位を介してキャリア励起を行い、キャリアが浅い不純物準位へ放射遷移することで発生するテラヘルツ波の特性を測定したのでこれを報告する。