شبيه سازي منبع بدون باياس پالسي تراهرتز با استفاده از سد شاتكي نا متقارن

Simulation of pulsed THz photoconductive emitters with dis-similar Schottky barriers

در اين مقاله، يك منبع بدون باياس تراهرتز شبيه سازي گرديده است. در اين منبع با استفاده از دو اتصال شاتكي نامتقارن بر روي لايه اي از جنس بلور GaAs رشد داده شده در دماي پايين، ميدان داخلي لازم را ايجاد كرده ايم.با اين كار نياز به باياس خارجي حذف مي گردد، كه يكي از مزاياي اين ساختار است. سپس با تابش يك پالس زماني گوسي با عرض باريك و طول موج nm 800 بر روي نيمه هادي، باعث توليد حامل ها درون منطقه فعال مي شويم. باريك بودن اين پالس سبب توليد فركانس هاي بالا در جريان تراهرتز توليدي مي شود كه اين جريان متغير با زمان نيز موجب توليد و انتشار ميدان تراهرتز به سمت كف افزاره مي گردد. بكار بردن اين ساختار براي توليد پالس به جاي موج پيوسته، با توجه به كاهش شديد اثرات دمايي ناشي از تابش پيوسته نور ليزر بر افزاره، و نيز امكان افزايش توان ليزر ورودي نسبت به موج پيوسته، موجب دستيابي به توان هاي بيشتر گرديده و از طرف ديگر باريك بودن عرض پالس زماني ليزر، موج توليد فركانس هاي بالاتر و پهناي باند بزرگتر نسبت به موج پيوسته در موج تراهرتز خروجي مي گردد. در اين مقاله، شبيه سازي دو بعدي به روش عنصر متناهي انجام مي شود.

In this paper, we are introducing a bias-less THz pulsed emitter. The presented emitter consists of asymmetric Schottky contacts on Low Temperature Grown (LTG)-GaAs layer, inducing an internal electric field. By radiating a short Gaussian pulse with the wavelength of 800 nm, carriers are generated in the active area of the device. Sharp edge transitions in the incident laser pulse is responsible for generating high frequencies in the resulted current. The resulted time varying current generates the THz radiation toward the bottom of the device. Applying the proposed pulsed emitter can lead to high output THz powers, owing to reduced thermal issues and possible using of higher input laser power, comparing with continues wave THz emitters. Moreover, benefiting from short input laser pulses, high frequency output components can be generated, which results in enhanced output bandwidth. 2D finite element method simulations have been used for the presented results in this article.