Studies of Coherent Acoustic Phonon Behaviors in GaN Based Materials

氮化鎵材料之同調聲學聲子行為研究

黃約愷(Yue-Kai Huang)

《光學工程》 81期 (2003/03) Pp. 38-52

https://doi.org/10.30011/OE.200303.0006

摘要

氮化鎵材料之同調聲學聲子可用飛秒雷射的穿透式激發探測法進行研究。在有巨大應力壓電場存在的氮化鎵銦／氧化鎵多重量子井中，可用光學激發的方式來產生強大的同調聲學聲子震盪，其光穿透量調制可達其他半導體所量得之反射率調制的10^3倍。所激發聲學聲子的震幅和相位，可用另一能控制時間和能量的飛秒脈衝做同調控制。基於諧振子理論的基礎去作干涉性的分析校正後，發現了聲子的非線性行為。

關鍵字

氮化鎵 ； 同調聲學聲子 ； 飛秒激發探測 ； 超快現象 ； 壓電材料 ； 氮化鎵銦／氮化鎵多重量子井 ； 同調控制 ； 聲子放大

並列摘要

Coherent acoustic phonon (CAP) behaviors in GaN based materials were investigated using femtosecond transmission pump-probe measurements. By optical pumping, strong coherent acoustic phonon oscillation can be generated in InGaN/GaN multiple-quantum-wells with strong strain-induced piezoelectric fields. The induced optical transmission modulation was 10^3 times of the induced reflectivity modulation in pervious reports in other semiconductors. The magnitude and phase of the initialed CAP oscillations can be coherently controlled, demonstrated using another femtosecond pulse by controlling the pulse time de lay and intensity. Through the interferometry analysis based on a simple harmonic oscillator theory, the existence of phonon nonlinearity was revealed after calibration.

並列關鍵字

GaN ； coherent acoustic phonon ； femtosecond pump-probe measurement ； ultrafast dynamics ； piezoelectric materials ； InGaN/GaN multiple-quantum-wells ； coherent control ； phonon amplification