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06.03.2020 | Ausgabe 8/2020

Journal of Materials Science: Materials in Electronics 8/2020

Temperature-dependent terahertz time-domain spectroscopy of 3D, 2D, and 0D semiconductor heterostructures

Zeitschrift:
Journal of Materials Science: Materials in Electronics > Ausgabe 8/2020
Autoren:
Alexander De Los Reyes, Hannah Bardolaza, John Daniel Vasquez, Neil Irvin Cabello, Lorenzo Lopez Jr., Che-Yung Chang, Armando Somintac, Arnel Salvador, Der-Jun Jang, Elmer Estacio
Wichtige Hinweise

Publisher's Note

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.

Abstract

Carrier transport in semiconductors with different dimensionalities, i.e., 3D (bulk), 2D (QW), and 0D (QD), were investigated via temperature-dependent terahertz time-domain spectroscopy (THz-TDS). The optical properties and recombination dynamics in the samples were probed via photoluminescence spectroscopy. The temperature-dependence of the THz emission from the samples was explained in the context of the drift-diffusion model using the dominant THz radiation mechanism. The THz emission from diffusion-type THz emitters such as p- and n-InAs decreases as temperature increases due to mobility decrease. Conversely, the THz emission from drift-type THz emitters such as SI-GaAs, GaAs QW, and InAs QD was found to increase with temperature due to the increase in the driving electric field. In summary, THz-TDS can be utilized to gain qualitative insights on the temperature-dependent transport characteristics and establish dominant THz radiation mechanisms.

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