INVESTIGATION OF HOT CARRIER RELAXATION WITH PICOSECOND LASER PULSES

Résumé
La disponibilité récente de lasers sous-picoseconde a augmenté l'utilisation de techniques optiques pour l'étude de la relaxation de porteurs chauds dans les semiconducteurs. Dans cet article, nous présenterons d'abord des concepts théoriques de base associés à l'étude à la picoseconde de la relaxation des porteurs. Nous exposerons ensuite des résultats expérimentaux sur la relaxation des porteurs chauds dans l'AsGa à la suite d'une excitation par un laser sous-picoseconde. Les temps de relaxation observés seront comparés à la théorie et on mettra en évidence l'écrantage de l'interaction electron-phonon. Enfin deux expériences récentes combinant des techniques de transport et d'optique à la picoseconde seront discutées pour illustrer leur utilisation et les possibilités des impulsions laser à la picoseconde dans l'étude des effets des porteurs chauds dans les semiconducteurs.

Abstract
Recent availability of subpicosecond lasers has enhanced the usefulness of optical techniques in the investigation of hot carrier relaxation in semiconductors by allowing us to directly probe the carrier distribution function on picosecond timescales. In this review, we will first discuss some basic theoretical concepts related to picosecond investigation of carrier relaxation. We will then review recent experimental results on hot carrier relaxation in GaAs following excitation by a subpicosecond laser. Observed relaxation rates will be compared with theory and evidence for the screening of electron-phonon interaction will be presented. Finally two recent experiments combining transport and picosecond optical techniques will be discussed to further illustrate the utility and possibilities of picosecond laser pulses in the investigation of hot carrier effects in semiconductors.