高磁場テラヘルツ発生のための絶縁基板上の光導電性アレイ

Photoconductive arrays on insulating substrates for high-field terahertz generation.

• David R Bacon
• Thomas B Gill
• Mark Rosamond
• Andrew D Burnett
• Aniela Dunn
• Lianhe Li
• Edmund H Linfield
• A G Davies
• Paul Dean
• Joshua R Freeman

抄録

薄いLT-GaAs活性領域からなる大面積光導電性THzアレイ構造の設計,作製,特性評価について報告する。電気的に絶縁された透明な基板は、デバイス内の寄生電流を減少させ、120kVcmのピークTHzフィールドを5THz以上の帯域幅で生成することを可能にします。これらの結果は、従来の光導電性アレイや高磁場THz放射を発生させる他の一般的な方法で要求されるよりも低いパルスエネルギーを使用して達成されます。2つのデバイスサイズが完全に特性化され、発光特性は、ZnTeの光整流による生成と比較されます。このデバイスは、レーザーノイズを抑制するために、光学的に飽和した領域で動作させることができる。

We report on the design, fabrication and characterisation of large-area photoconductive THz array structures, consisting of a thin LT-GaAs active region transferred to an insulating substrate using a wafer-scale bonding process. The electrically insulating, transparent substrate reduces the parasitic currents in the devices, allowing peak THz-fields as high as 120 kV cm to be generated over a bandwidth >5 THz. These results are achieved using lower pulse energies than demanded by conventional photoconductive arrays and other popular methods of generating high-field THz radiation. Two device sizes are fully characterised and the emission properties are compared to generation by optical rectification in ZnTe. The device can be operated in an optically saturated regime in order to suppress laser noise.