通过 GaAs 中场增强载流子动力学实现的非线性太赫兹超材料
光学
2015-06-11 v1
摘要
我们展示了在太赫兹频率下基于 GaAs 的非线性超材料开口环谐振器 (SRRs)。对于掺杂 GaAs 薄膜上的 SRRs，峰值场强约为 20 - 160 kV/cm 的入射太赫兹辐射驱动了谷间散射。这降低了载流子迁移率，并由于掺杂薄膜电导率的下降而增强了 SRR 的 LC 响应。在高于约 160 kV/cm 时，SRR 间隙内的电场增强导致高效的碰撞电离，增加了载流子密度和电导率，进而抑制了 SRR 共振。我们证明了在半绝缘 GaAs 衬底上的 SRR 间隙中，载流子密度增加了高达 10 个数量级。此外，我们表明在碰撞电离机制下，随着太赫兹场强的增加，有效介电常数可以从负值扫描到正值，为非线性超材料开启了新的可能性。
引用
@article{arxiv.1208.1538,
title = {Nonlinear terahertz metamaterials via field-enhanced carrier dynamics in GaAs},
author = {Kebin Fan and Harold Y. Hwang and Mengkun Liu and Andrew C. Strikwerda and Aaron Sternbach and Jingdi Zhang and Xiaoguang Zhao and Xin Zhang and Keith A. Nelson and Richard D. Averitt},
journal= {arXiv preprint arXiv:1208.1538},
year = {2015}
}
备注
5 pages, 4 figures