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논문 기본 정보

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학술저널
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저널정보
대한기계학회 Journal of Mechanical Science and Technology Journal of Mechanical Science and Technology Vol.20 No.8
발행연도
2006.8
수록면
1,292 - 1,301 (10page)

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This article investigates numerically the carrier-phonon interactions in thin gallium arsenide (GaAs) film structures irradiated by subpicosecond laser pulses to figure out the role of several recombination processes on the energy transport during laser pulses and to examine the effects of laser fluences and pulses on non-equilibrium energy transfer characteristics in thin film structures. The self-consistent hydrodynamic equations derived from the Boltzmann transport equations are established for carriers and two different types of phonons, i.e., acoustic phonons and longitudinal optical (LO) phonons. From the results, it is found that the two-peak structure of carrier temperatures depends mainly on the pulse durations, laser fluences, and nonradiative recombination processes, two different phonons are in nonequilibrium state within such lagging times, and this lagging effect can be neglected for longer pulses. Finally, at the initial stage of laser irradiation, SRH recombination rates increases sufficiently because the abrupt increase in carrier number density no longer permits Auger recombination to be activated. For thin GaAs film structures, it is thus seen that Auger recombination is negligible even at high temperature during laser irradiation.
#Ultra-Short Pulse Lasers #Gallium Arsenide #Optical Phonons #Acoustic Phonons #Carriers #Nonequilibrium #SRH(Shockely-Read-Hall) #Auger Recombination

목차

영어 초록
1. Introduction
2. Governing Equations and Computational Details
3. Results and Discussion
4. Conclusions
Acknowledgments
References

참고문헌 (20)

참고문헌 신청
Agrawal, G. P. and Dutta, N. K., 1993, Semiconductor Lasers, Wan Nostrand Reinhold, NY. google schola Chen, G., 2004, Nanoscale Enegy Transport and Conversion: A Parallel Treatment of Electrons, Molecules, Phonons, and Photons, Oxford University Press. google schola Chlipala, J. D., Scarforne, L. M. and Lu, C. Y., 1989, "Computer-Simulated Explosion of Poly-Silicide Links in Laser-Programmable Redundancy for VLSI Memory Repair," IEEE Transaction of Electronic Devices, Vol.36, pp.2433~2439. google schola Collins, C. L. and Yu, P. Y., 1984, "Generation of Nonequilibrium Optical Phonons in GaAs and Their Application in Studying Intervalley Electron-Phonon Scattering," Physical Review B., Vol.30, pp.4501~4515. google schola Ferry, D. K., 1991, Semiconductors, Macmillan, New York. google schola

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