1. 研究目的与意义
背景
氮化镓（gan）是一种具有较大的禁带宽度的第三代半导体材料，与其他材料相比，gan制造的芯片能够承受更高的电压，也能在更高的温度环境下工作。因此，gan是制作新型高温、高电压电子器件的重要材料。同时，gan材料是一种理想的短波长发光器件材料，1991年在日本研制出同质结gan蓝色led，填补了市场上蓝色led多年的空白。在军事领域，射频gan在雷达和电子战系统中也有着重要应用。
2. 研究内容和预期目标
研究内容
- 了解光学非线性效应以及gan的基本结构和物理性质；
- 了解半导体中的非线性光学现象及应用，分析半导体中的非线性光学机制；
- 利用理论探究不同的非线性光学机制对氮化镓材料的影响。
预期目标
通过此论文的书写，加深自己对半导体非线性光学和氮化镓晶体结构和基本物理性质的认识，并且学会如何运用origin和matlab作简单的数据处理和数据分析。总结分析氮化镓中不同的非线性光学机制对z扫描和泵浦探测的影响，以及不同的双光子吸收、载流子吸收对于透过率的影响。
3. 研究的方法与步骤
研究方法
- 通过搜集与阅读相关书籍、文献、论文等，对gan材料以及半导体光学非线性有一定的了解。
- 了解z扫描实验和泵浦探测的基本实验装置和实验原理，利用matlab软件模拟仿真泵浦探测实验结果。
- 利用matlab程序数值模拟现有的氮化镓光学非线性实验结果，获得相应的光物理参量。
- 准备阶段：搜集相关资料并进行阅读，了解非线性光学，熟悉z扫描和泵浦探测原理。
- 写作阶段：根据资料以及软件模拟的归一化透过率—时间延迟图，按照计划书书写论文。
- 修改阶段：根据指导老师的建议，对论文进行修改。
- 定稿阶段：修改完之后整理成最终论文，并开始准备答辩。
- 答辩阶段：向老师陈述自己的观点，并且回答老师的提问。
4. 参考文献
[1]fang y, wu x z, ye f, et al. dynamics of optical nonlinearities in gan[j]. journal of applied physics, 2013, 114(10): 103507.
[2]said a a, sheik-bahae m, hagan d j, et al. determination of bound-electronic and free-carrier nonlinearities in znse, gaas, cdte, and znte[j]. josa b, 1992, 9(3): 405-414.
[3]fang y, xiao z, wu x, et al. optical nonlinearities and ultrafast all-optical switching of m-plane gan in the near-infrared[j]. applied physics letters, 2015, 106(25): 251903.
5. 计划与进度安排
(1) 2022-12-16～2022-02-28
复习激光原理和半导体物理的知识；学习使用基本的matlab命令；学习如何用origin作简单的数据分析和数据处理；
(2) 2022-03-01～2022-03-12
