MOCVD生长的高质量掺碳GaAs/AlGaAs材料的特性研究

利用低压金属有机化合物汽相淀积方法,以液态ＣＣｌ４为掺杂源生长了高质量的碳掺杂ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ外延材料,研究了ＣＣｌ４流量、生长温度和Ⅴ／Ⅲ比等因素对外延材料中的碳掺杂水平的影响．采用电化学ＣＶ方法、范德堡霍耳方法、低温光致发光谱和Ｘ射线双晶衍射回摆曲线测量等方法对碳掺杂外延材料的电学、光学特性进行了研究．实验制备了空穴浓度高达１．９×１０２０ｃｍ－３的碳掺杂ＧａＡｓ外延材料和低温光致发光谱半宽小于５ｎｍ的高质量碳掺杂Ａｌ０．３Ｇａ０．７Ａｓ外延层．在材料研究的基础上,我们以碳为Ｐ型掺杂剂生长了Ｇａ     

0.8μm宽带大功率半导体激光器

开发了用于固体激光器源的８１０ｎｍＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ近红外半导体激光器，与通用半导体激光器相比，它扩大带宽及加长了振荡器，希望提高ＣＯＤ水平和降低热损耗，能进行１Ｗ大功率工作。还开发了７８０、８０５和８３０ｎｍ的１００ｍＷ大功率激光器。这些激光器为降低成本，可以用廉价的Х９标准组件，这些半导体激光器适用于各种分析仪器和测量仪的光源。     

高质量GaAs—AlGaAs材料MBE生长研究及其应用

通过对分子束外延中影响ＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ材料生长的一些关键因素的分析，实验与研究，得到了具有很好晶格完整性和高质量电学，光学特性的ＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ单昌材料，实现了７５ｍｍ大面积范围内的厚度，组分和掺杂等的很好均匀性。研制了高质量的ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ量子阱超晶格材料，并应用于量子阱激光器材料的研制，获得了具有极低值电流密度低内损耗，高量子效率的高质量量子阱激光器外延材料。     

MBE生长高功率半导体激光器

对影响分子束外延（ ＭＢＥ） 材料生长的一些主要因素进行了细致的分析。利用ＭＢＥ生长出ＧａＡｌＡｓ／ＧａＡｓ 梯度折射率分别限制单量子阱激光器（ＧＲＩＮ－ ＳＣＨ－ ＳＱＷ） 材料。利用该材料制作出的列阵半导体激光器的准连续输出功率达到了６０ Ｗ（ｔ＝ ２００ μｓ,ｆ＝ ５０ Ｈｚ） ,峰值波长为８０８ ．４ ｎｍ 。     

硅基GaAs／GaAlAs平面光波导的研究

分析了金属有机化合物化学气相淀积（ＭＯＣＶＤ）ＧａＡｓ／ＧａＡｓＡｌ／ＧａＡｓ／Ｓｉ材料结构的性能，用ＭＯＣＶＤ法地硅衬底上生长了ＧａＡｓ／ＧａＡｓＡｌ／ＧａＡｓ材料，并用这种材料制备了平面光波导样品，测定了１．３μｍ，单模激光的传输损耗小于０．６５ｄＢ／ｃｍ。     

MOCVD生长大功率单量子阱激光器

本文介绍了ＭＯＣＶＤ生长的高质量ＧａＡｓ和ＡｌＡｓ材料以及（Ａｌ）ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ分别限制单量于阱激光器．ＧａＡｓ材料的７７Ｋ迁移率为１２２，７００ｃｍ２／（Ｖ·ｓ），ＧａＡｓ／ＡｌＡｓ具有均匀陡变的界面．激光器的最大光输出功率为４Ｗ，平均光功率密度达４ＭＷ／ｃｍ２，斜率效率为１．２Ｗ／Ａ，在１Ｗ恒功老化４０００小时电流增加小于１０％，预计寿命可超过两万小时．     

电导数测试用于大功率半导体激光器的快速筛选

对氧化物条型ＧａＡｓ／ＧａＡｌＡｓ大功率量子阱激光器的电导数曲线及其参数与器件可靠性之间的相关性进行了讨论,指出ｍ,ｈ,ｂ参数可以评价器件质量和可靠性。实验结果表明电导数测试是大功率半导体激光器快速筛选的新方法。     

高质量GaAs－AlGaAs材料MBE生长研究及其应用

通过对分子束外延（ＭＢＥ）中影响ＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ材料生长的一些关键因素的分析、实验与研究，得到了具有很好晶格完整性和高质量电学、光学特性的ＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ单晶材料，实现了７５ｍｍ大面积范围内的厚度、组分和掺杂等的很好均匀性．研制了高质量的ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ量子阱超晶格材料，并应用于量子阱激光器材料的研制，获得了具有极低阈值电流密度、低内损耗、高量子效率的高质量量子阶激光器外延材料．     

GaAs、GaP、InP、InGaAsP、AlGaAs、InAlGaAs的化学腐蚀研究

为研制全集成光开关、微片式激光器等，对ＧａＡｓ、ＧａＰ、ＩｎＧａＡｓＰ、ＩｎＡＩＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ等材料的化学腐蚀进行了实验研究。为了研制ＩｎＡｌＧａＡｓ／ＩｎＡｌＡｓ／ＩｎＡｌＧａＡｓ微片式激光器，开发了Ｈ３ＰＯ４／Ｈ２Ｏ２／Ｈ２Ｏ薄层腐蚀液和ＨＣｌ／Ｈ２Ｏ选择性腐蚀液；为了研制ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓＰＴｂａｒ型光波导，开发了ＨＣｌ／Ｈ３ＰＯ４／Ｈ２Ｏ２薄层腐蚀液和ＨＣｌ／Ｈ２Ｏ２选择性腐蚀液；为了研制ＧａＰ、ＩｎＧａＰ光波导，开发了ＨＣｌ／ＨＮＯ３／Ｈ２Ｏ薄层腐蚀液。它们都具有稳定、重复性好、速率可控、腐蚀后表面形貌好等特点。除此之外，蚀刻成的ＧａＰ光波导侧壁平滑无波纹起伏。此种结果尚未见报导。     

InAlGaAs/GaAs量子阱的生长及其界面特性

本文研究了以ＩｎＡｌＧａＡｓ作垒层的ＩｎＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ量子阱的低压金属有机化合物化学汽相淀积（ＬＰ－ＭＯＣＶＤ）生长及其界面特性,发现在适当生长条件下可以解决ＩｎＧａＡｓ和ＡｌＧａＡｓ在生长温度范围不兼容的问题,得到了高质量的ＩｎＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ量子阱材料．同时用Ｘ光和低温光致发光（ＰＬ）谱研究了量子阱结构的界面特性,表明适当的界面生长中断不仅可以改善界面平整度,而且能改善垒层ＩｎＡｌＧａＡｓ的质量．