半导体障碡放电的光子相互作用
等离子体物理
2026-04-28 v1 材料科学
应用物理
摘要
半导体障碡放电 (SeBDs) 在大气压下产生均匀的离子化波。在本工作中，我们研究了通过与放电同步的外部辐照如何模拟等离子体与半导体表面之间的光电导型耦合。通过在 532 nm 到 1064 nm 的波长范围内对 Si-SiO 界面施加纳秒脉冲辐照，并使用快速成像、光学发射光谱和电压-电流测量，我们演示了硅中光激发载流子的激发增强了等离子体发射，并增加了还原电场，而电能无可检测的变化。这些响应的大小和阈值取决于波长。通过将 SeBD 与 MOS 光电探测器进行比较，可以解释这种行为，这种长度决定了载流子是在 SiO-Si 界面上的耗尽区内光激发，从而高效分离并发生击穿放大，还是在硅的更深部 bulk 中，其中载流子分离较弱，free-carrier 吸收会降低量子效率。这些结果聚焦于控制等离子体-半导体耦合的微观过程，展示了硅的光电性质如何影响表面离子化波。
引用
@article{arxiv.2601.01994,
title = {Photonic Interactions with Semiconducting Barrier Discharges},
author = {Ayah Soundous Taihi and David Z. Pai},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.01994},
year = {2026}
}
备注
43 pages, 20 figures. Submitted to "Journal of Physics D: Applied Physics"