左惟涵，陈赵江，方健文，刘世清

(浙江师范大学数理与信息工程学院，金华321004)

引 言

随着微电子产业的高速发展，半导体材料作为电子产业重要的材料之一，其光热效应研究越来越受到重视，这需要发展高灵敏、高空间分辨率和快速简单的测量技术来检测半导体材料的特性。光声光热技术是一种基于光声光热效应建立起来的灵敏度高和有较高空间分辨率的非接触无损检测技术，目前已广泛应用于物理、化学、生物、医学和材料等领域［1-4］，特别是半导体材料和器件一直是光声光热检测技术的重要应用对象［5-7］。近些年来，ZHAO等人［8］提出了一种新的激光光热技术——阶跃光激励的光热技术。相比传统技术，该技术实验装置简单、测量快捷，因而越来越得到人们的关注。目前，阶跃光激励光热技术大多局限于普通固体材料的热学参量测量和表征，在半导体材料中的应用尚在起步阶段。ZHANG等人［9］基于本征函数法给出了阶跃光激励下材料温度分布的3维理论，但仅局限于一般固体材料;YE等人［10］求解分析了半导体材料中的1维温度分布，但是模型中没有考虑载流子表面复合速率的影响，且1维模型不能很好地和实验条件相符合。此外，以往关于阶跃光激励光热技术的理论研究均局限于温度瞬态分布的上升沿部分，对下降沿的情况没有进行讨论。

本文中根据半导体的光电效应和热传导规律建立了矩形激光脉冲辐照下半导体材料的3维理论模型，明确地给出了等离子体波和温度分布随时间变化的具体解析形式。……