MOS结构深能级瞬态谱的测试与分析

叙述了一种采用MOS结构研究半导体深能级陷阱的深能级瞬态谱(DLTS)测试与分析方法。该方法简便易行,适用范围广。通过对n-Al_(0.2)Ga_(0.8)As中深能级的研究表明,MOS结构和p~+-n结构的DLTS结果相同。     

调制掺杂Al_xGa_(1-x)As/GaAs异质结持久光电导的光谱响应

本文在77 K下研究了调制掺杂 n-Al_(0.3)Ga_(0.7)As/GaAs异质结持久光电导的光谱响应.结果表明,掺 Cr GaAs衬底中Cr深能级上电子的激发和 Al_xGa_(1-x)As中DX中心的光离化都产生持久光电导.     

Al_xGa_(1-x)As/GaAs LOC激光器中的深能级

本文采用深能级瞬态谱(DLTS)方法,测量了A1_xGa_(1-x)As/GaAs LOC(Large Optical Cavity)激光器中的深中心,并初步分析了这些深中心与Al含量的关系,以及对器件退化的影响。     

In_(0.53)Ga_(0.47)As/InP异质结的深能级

我们报道关于用液相外延生长的In_(0.53)Ga_(0.47)As/InP异质结雪崩光电二极管中的深能级。使用导纳光谱学和静态电容-电压枝术鉴别并研究了两个电子能级。发现一个能级仅位于InP层中,是激活能∈_(1A)=0.20±0.02ev的类似受主能级,其体密度为N_(1A)≈10~(15)cm~(-3)。该陷阱密度在In_(0.53).Ga_(0.47)As/InP异质界面上急剧升高到该区域内的背景载流子浓度的10倍左右。由于能带之间的排斥,在低温下陷阱的填充使得在异质界面上导带不连续从△∈_(?)=0.19ev降低到0.03ev。而第二个陷阱仅呈现In_(0.53)Ga_(0.47)As特性,其激活能∈_(tB)=0.16±0.01ev,体密度在3×10~(13)cm~(-3)和8×10~(13)cm~(-3)之间。     

应变层InGaAsP量子阱激光器结构的调制光谱研究

利用光调制反射谱(PR)对1.55μm应变层InCaAsP三量子阱激光器结构进行了研究,在样品的波导层观察到了Franz-Keldysh振荡。利用Bastard包络函数方法和Kane模型从理论上计算了该应变层InGaAsP四元合金三量子阱内电子和空穴的能级和跃迁能量,计算结果与实验数据符合得很好,得到了In_(0.758)Ga_(0.242)As_(0.83)P_(0.17)与In_(0.758)Ga_(0.242)As_(0.525)P_(0.475)四元合金应变界面的导带不连续性。     

共腔双区激光器的外量子效率

推导了共腔双区激光器的外量子效率,计算了GaAs-Al_(0.3)Ga_(0.7)As DH共腔双区激光器的外量子效率与注入电流的关系.测量了GaAs一Al_(0.3)Ga_(0.7)As DH共腔双区波导激光器的外量子效率,实验结果和理论分析基本一致.     

MOCVD生长的硅衬底上GaAlAs/GaAs单量子阱和多量子阱激光器深能级研究

应用深能级瞬态谱(DLTS)技术研究经MOCVD生长的硅衬底上GaAlAs/GaAs 单量子阱和多量子阱激光器深能级.样品的 DLTS谱表明,在激光器的量子阱和 n-GaAlAs 限制层里均存在着一个浓度和俘获截面较大的高温电子陷阱,该陷阱可能与MOCVD生长工艺和质子轰击引进的损伤有关,它直接影响激光器的性能.DX中心和高温电子陷阱在量子阱里可能局域在GaAlAs/GaAs层的界面附近.     

低阈值GaAs/GaAlAs PNPN负阻激光器

一种PNPN型异质结负阻激光器业已研制成功,它的具体结构是n·GaAs/N·Ga_(1-x)Al_xAs/p·GaAs/p·Ga_(1-y)Al_yAs/P·GaAs/n·GaAs/P·Ga_(1-z)Al_zAs;其中,x=0.2～0.3,y≤0.20,z=0.1。本文研究了这种激光器的工作原理和制备工艺,分析了存在异质结构时器件的电导通机理,测量了器件的某些电参数及激射特性。器件的转折电压V_s为15～20V,维持电压V_H约为1.5V,维持电流I_H约为10～100mA。激射阈电流密度最低可达2500A/cm~2。将激光器置于简单的张弛振荡线路中能够较容易地实现自振激射。     

GaAs中缺陷的光致发光研究

用光致发光技术研究了未掺杂半绝缘砷化镓中的深能级缺陷,观察到一系列与其有关的光致发光.其中0.69eV发射带是源自EL2的辐射复合发光,0.77eV带是由导带至As_(Ga)施主能级的跃迁.认为1.447eV和1.32eV荧光带系分别对应于与Ga_(As)的两个电子态(38meV和203meV)有关的辐射复合.     

InAs/InGaAs数字合金应变补偿量子阱激光器

采用气态源分子束外延在InP衬底上生长InAs/InGaAs数字合金应变补偿量子阱激光器.有源区的多量子阱结构由压应变的InAs/In_(0.53)Ga_(0.47)As数字合金三角形势阱和张应变的In_(0.43)Ga_(0.57)As势垒构成.X射线衍射测试表明赝晶生长的量子阱结构具有很高的晶格质量.在100K、130mA连续波工作模式下,激光器的峰值波长达到1.94μm,对应的阈值电流密度为2.58 kA/cm~2.随着温度升高,激光器的激射光谱出现独特的蓝移现象,这是由于激光器结构中相对较高的内部吸收和弱的光学限制引起最大增益函数斜率降低所导致的.     

半导体、准分子激光器

本文报导作者在美国佛罗里达大学用MBE生长技术研制品格匹配的Al_x Ga_(1-x)As/GaAs单量子阱激光器,波长为820～850nm和In_x Ga_(1-x)As/GaAs应变层单量子阱激光器,波长为900～1100nm,通过理论分析和MBE生     

GaAs-Al_(0.3)Ga_(0.7)As DH共腔双二极管激光器

本文报导了GaAs-Al_(0.3)Ga_(0.7)AsDH共腔双二极管激光器的实验制备。对这种激光器的稳态输出特性和瞬态输出特性作了实验观测。     

GaAs-Al_(0.3)Ga_(0.7)AsDH共腔双二极管激光器

本文报道了GaAs—Al_(0.3)Ga_(0.7)AsDH共腔双二极管激光器的实验制备。对这种激光器的稳态输出特性和瞬态输出特性作了实验观测。     

垂直腔面发射激光器DBR的生长优化

基于能带理论和分布布拉格反射镜(DBR)的工作原理,分析了垂直腔面发射激光器(VCSEL)中DBR串联电阻较大的原因。采用组分渐变降低DBR结构中异质结界面处势垒,优化DBR的各层掺杂浓度,通过调控费米能级进一步降低DBR中的异质结势垒,从而有效降低DBR串联电阻。实验采用Al_(0.22)Ga_(0.78)As/Al_(0.9)Ga_(0.1)As作为生长DBR的两种材料,设计了DBR各层厚度,研究了AlGaAs材料的最佳生长温度,利用MOCVD外延技术完成了795nm VCSEL突变DBR与渐变DBR的生长。经过工艺制备,测得突变DBR和渐变DBR的电阻分别为6.6和5.3Ω,优化生长后的DBR电阻得到有效降低。     

GaAs/Si/AlAs异质结的DLTS实验研究

利用深能级瞬态谱(DLTS)技术研究了Si夹层和GaAs层不同生长温度对GaAs/AlAs异质结晶体品质的影响.发现Si夹层的引入并没有引起明显深能级缺陷,而不同温度下生长的GaAs/Si/AlAs异质结随着温度的降低,深能级缺陷明显增加,并进行了分析,得到深能级是由Ga空位引起的,在600℃时生长的晶体质量最佳.     

ZnO:LiCl/p-Si薄膜中的施主-受主发光

用溶胶凝胶法(sol-gel technique)在p-Si上制备LiClZnO薄膜.试样分别进行O2-600℃,O2-900℃热退火处理.在77～325K温度范围内作电流-温度(I-T)和深能级瞬态谱(DLTS)测量.DLTS测量获得的两种试样中存在一个稳定的深能级中心.(I-T)测量证实这个深能级中心是与ZnO的本征缺陷相关的.室温PL谱测量得到两种试样存在较强的深能级发光,而紫外发光较弱.由实验结果推测,试样主要的深能级发光过程是电子从双离化Zni**施主能级向单离化V'zn受主能级的跃迁.在O2气氛退火作用下深能级的发光强度增强.     

ZnO:LiCl/p-Si薄膜中的施主-受主发光

用溶胶凝胶法(sol-gel technique)在p-Si上制备LiCl:ZnO薄膜.试样分别进行O2-600℃,O2-900℃热退火处理.在77～325K温度范围内作电流-温度(I-T)和深能级瞬态谱(DLTS)测量.DLTS测量获得的两种试样中存在一个稳定的深能级中心.(I-T)测量证实这个深能级中心是与ZnO的本征缺陷相关的.室温PL谱测量得到两种试样存在较强的深能级发光,而紫外发光较弱.由实验结果推测,试样主要的深能级发光过程是电子从双离化Zni**施主能级向单离化V'zn受主能级的跃迁.在O2气氛退火作用下深能级的发光强度增强.     

GaAs衬底上生长的Ga_(0.5)In_(0.5)P外延层中的近红外光致发光对激发强度的依赖关系

本文首次报道了利用金属有机化学气相沉积(MOCVD)方法在GaAs衬底上生长的有序的Ga_(0.5)In_(0.5)P外延层的近红外光致发光的研究,并观测到深能级产生的三个发光峰,其峰值能量分别为 1.17,0.99和 0.85eV.根据它们的近红外发光光谱随着激发强度的变化关系,我们证实这些发光都是由于施主-受主对复合产生的发光.     

有机金属化学汽相淀积生长的626.2nm AlGaInP双异质结激光器的脉冲工作(300K)

有机金属化学汽相淀积生长的(Al_(0.55)Ga_(0.45))_(0.5)In_(0.5)P/(Al_(0.17)Ga_(0.83))_(0.5)In_(0.5)P/(Al_(0.55)Ga_(0.45))_(0.5)In_(0.5)P双异质结激光二极管实现了室温脉冲工作。激射波长626.2nm,是迄今报导的AlGaInP双异质结激光器的最短激射波长,腔长为200μm、条宽为20μm的激光二极管的阈值电流密度为50KA/cm~2。     

(AlGa)As/GaAs DH激光器低温负阻的研究

在室温至 77K范围内测量了 AlGaAs/GaAs DH激光器的正向伏安特性.发现有些激光器在低温下具有负阻的特性. 采用类 Schottky模型对DH激光器中的N-Al_(0.3)Ga_(0.7)As/n-GaAs异质结的电流传输特性进行分析,认为负阻现象是由于N型(AlGa)As层掺杂浓度偏低,N-n异质结在低温DH激光器正向偏置较大时,电子从n区隧道击穿N-n异质结势垒,或空穴从P型有源区注入N区引起的.此外N-AlGaAs层的施主杂质Sn的电离能很大也对低温负阻有贡献.