分子束外延高质量GaAs-AlGaAs量子阱结构

利用国产分子束外延设备研制出高质量GaAs-AlGaAs量子阱结构材料.经光荧光测量分析,其n=1的电子-重空穴自由激子复合发光的谱线很窄,半峰宽仅1.2MeV(阱宽141A,温度10.5K),表明量子阱阱宽和异质结界面平整度的起伏小于一个单原于层.样品从低温到室温都能保持激子发光特性.     

GaInAs/AlGaAs应变量子阱结构的荧光特性

本文报道了4—300K温度范围内量子阱宽度分别为20、40、90和130A的GaInAs/AlGaAs应变量子阱结构的光荧光特性。我们考虑量子尺寸对载流子子能带的影响和弹性应变引起带隙的移动,计算了量子阱中本征激子发光的能量位置,计算值与实验结果基本吻合。还研究了荧光峰强度随阱宽的变化以及不同温度下荧光峰的半高宽度。     

GaAs/GaAlAs多量子阱激子吸收谱

在10K至292K温度范围内测量了GaAs/GaAlAs多量子阱结构的激子吸收谱.观察到轻、重空穴对应的激子吸收峰(LH和HH)及台阶状态密度.研究了轻、重空穴激子吸收峰的能量间隔及激子吸收峰的温度特性.发现多量子阱样品的LO声子展宽系数为6.1meV,比体GaAs的展宽系数略小.样品用国产MBE设备生长,采用化学选择腐蚀技术除去GaAs衬底.     

快速热退火对InGaAsSb/AlGaAsSb多量子阱材料发光特性的影响

I型InGaAsSb/AlGaAsSb量子阱是1.8～3μm波段锑化物半导体激光器的首选材料,为进一步提升分子束外延生长的InGaAsSb/AlGaAsSb量子阱材料的光学性能,本文对其进行了快速热退火处理,通过光致发光光谱研究了快速热退火对量子阱材料光致发光特性的影响。光致发光光谱测试结果表明,快速热退火会使量子阱结构中垒层、阱层异质界面处的原子互扩散,改善量子阱材料的晶体质量,促使结构释放应力,进而提高了量子阱材料的光学性能。随着退火温度升高,量子阱材料的室温光致发光谱峰位逐渐蓝移,在500,550,600℃退火后,量子阱材料光致发光谱的峰位分别蓝移了7,8,9 meV。通过变温及变功率光致发光光谱测试,确认了样品发光峰的来源,位于0.687 eV的发光峰为局域载流子的复合,位于0.701 eV的发光峰为自由激子的复合。对不同退火温度的样品进一步研究后发现,退火温度的升高降低了材料中局域态载流子复合的比例,在600℃退火温度下局域载流子与自由激子的强度比值降为500℃退火温度下的22.6%,这表明合适温度的快速热退火处理可以有效改善量子阱材料的光致发光特性。     

GaAs-GaAlAs多量子阱结构发光的激子性质和温度特性

本文详细研究了GaAs-GaAlAs多量子阱结构发光的激子性质和温度特性.高质量的量子阱材料在低温下具有窄的激子发光谱线,且在宽广的温度范围内保持激子发光特性.本文首次报道了同一样品中来自宽阱和窄阱的发光谱线在不同温度下的竞争现象.     

GaAs／AlGaAs非对称耦合双阱光荧光的温度依赖关系

报道了ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ非对称耦合双量子阱ｐｉｎ结构在不同温度下的光荧光谱，观察到宽阱与窄阱重空穴激子峰荧光强度随温度上升而较快下降的不同变化关系，结果表明窄阱电子的热发射是导致窄阱光荧光强度随温度上升而较快下降的主要原因。同时观测到宽阱轻空穴激子峰强度特环的温度依赖关系，并分析了其物理机制。     

压应变In_(0.63)Ga_(0.37)As/InP单量子阱的变温光致发光研究

我们对用GSMBE技术生长的In0.63Ga0.37AS／lnP压应变单量子阱样品进行了变温光致发光研究，In0.63Ga0.37As阱宽为1nm到11nm，温度变化范围为10K到300K．发现不同阱宽的压应变量子阱中激子跃迁能量随温度的变化关系与体In0.53Ga0.47As材料相似，温度系数与阱宽无关．对1nm的阱，我们观察到其光致发光谱峰为双峰，经分析表明，双峰结构由量子阱界面起伏一个分子单层所致．说明量子阱界面极为平整，样品具有较高的质量．考虑到组分效应、量子尺寸效应及应变效应，计算了In0.63G0.37As／InP压应变量子阱中的激子跃迁能量，理论计算结果与实验结果符合得很好     

分子束外延ZnSe/ZnSxSe1-x超晶格光学特性

用分子束外延方法在GaAs(100)衬底上生长了高质量的ZnSe/ZnSxSe1-x(x=0.12)超晶格结构,通过X射线衍射谱和光致发光谱,对其结构特性和光学特性进行了研究.结果表明:在4.4K温度下,超晶格样品显示较强的蓝光发射,主发光峰对应于阱层ZnSe的基态电子到重空穴基态的自由激子跃迁,而且其峰位相对于ZnSe薄膜的自由激子峰有明显蓝移.从理论上分析计算了由应变和量子限制效应引起的自由激子峰位移动,理论和实验结果相吻合.     

GaInAs/AlInAs多量子阱结构光学性质的研究

我们研究了与InP衬底晶格匹配的GaInAs/AlInAs三元材料多量子阱异质结构的光学性质,测量了不同阱宽量子阱在低温下的吸收光谱、光致发光及其激发光谱,以及吸收光谱随温度的变化.所测样品的光致发光峰主要取决于与缺陷态有关的跃迁过程,但吸收光谱中直到室温仍观察到重轻空穴的本征激子峰.吸收光谱线形明显地反映了多量子阱中电子态的二维特性.对不同量子阱中各子带间跃迁能量因温度上升而产生的红移进行了测定和分析.用Kronig-Penney模型对子带能量所作的计算表明,为了与测量到的跃迁能量获得满意的拟合,必须在计算中计入导带和价带的非抛物线性效应.我们结合光学性质和X光双晶衍射测量,对层厚、应变和组份均匀性等样品结构参量进行了分析.     

匹配In_(0.53)Ga_(0.47)As/InP量子阱材料的GSMBE生长及特性分析

在国产CBE设备上，用GSMBE方法首次在国内成功地生长出了具有不同阱宽（1～18nm）的高质量的In0.53Ga0.47As／InP匹配量子阱结构材料，低温光致发光谱测试结果表明：量子阱材料发光谱峰强且锐，每个阱的激子跃迁峰清晰可辨．当阱宽大于6nm时，阱中激子跃迁能量的实验值与理论计算值符合得很好；当阱宽小于6nm时，实验值小于理论值；对阱宽相同的窄阱而言，我们样品的实验值高于Tsang的实验值，当阱宽小于4nm时，阱中激子跃迁谱峰的半高宽小于当量子阱界面起伏一个分子单层时所引起的展宽值，表明量子阱的界面具有原子级的平整度；与1nm阱相应的低温光致     

油气井动态压力测试的温度补偿研究

针对油气井压力测试存在的温漂问题,进行模拟油井高温试验,得出油井压力测试存在温度漂移的结论。射孔完井在产生高压气体脉冲的同时会释放大量的热量,使得传感器的灵敏度存在很大的不确定性。为了准确地测出井下压力信号,结合井下环境和压阻传感器温度漂移现象,需要对井下压力测试进行温度补偿。根据大量的实验数据,采用软件补偿技术实现对测试的温漂补偿。     

俄歇复合对应变量子阱激光器阈值电流的影响

通过考虑不同因素对压应变和张应变量子阱激光器阈值电流和特征温度的影响，得到了俄歇复合和非俄歇复合对阈值电流起主要作用的转变温度Tc，小于Tc时，主要是非俄歇复合；大于Tc时，主要是俄歇复合，而且张应变量子阱激光器转变温度要比压应变量子阱激光器的转变温度要高；张应变量子阱激光器与压应变量子阱激光器相比，阈值电流更低，特征温度更高。     

Analysis of temperature dependent optical gain of strained quantumwell taking account of carriers in the SCH layer

The temperature dependence of optical gain in strained quantum well is analyzed taking account of carriers in the separate confinement heterostructure (SCH) layer. Taking account of these carriers in the SCH layer can explain to a considerable extent the difference in the temperature performance between the λ=0.98 μm laser and λ=1.3 μm laser. It is shown that well depth plays a crucial role for the temperature dependence of optical gain. A strained quantum well on an InGaAs ternary substrate is shown to give a high gain with a small temperature dependence     

Growth of high quality gaas-aigaas quantum well structures

High quality GaAs-AIGaAs quantum well (QW) structures have been grown by a homemade MBE system. Low temperature photoluminescence has been used to evaluate the properties of the QW structures. The PL spectral line is very sharp. The full width at half maximum (FWHM) is as narrow as 1.2 meV for well width of 141Å at 10.5K. That indicates that the interface roughness and the well width fluctuation are both less than a monolayer. The electron-light hole recombination and the split exciton peaks are also observed. The emission is kept to be excitonic from low temperature to room temperature.     

Cd1-xMnxTe/CdTe量子阱中电子-LO声子散射率

基于费米黄金法则,理论计算了Cd1-xMnxTe/CdTe量子阱中第一激发态到基态的电子-LO声子的散射率,讨论了平均散射率随阱宽、温度及Mn组分的变化规律。结果表明：电子-LO声子的散射率随总初态能的增大逐渐减小;散射率和平均散射率随阱宽增大先增加后减小,最大值出现在20 nm阱宽附近,当阱宽大于等于20 nm时散射会发生”中断”;散射率和平均散射率随温度的增加逐渐增大,且温度较低时平均散射率的变化不明显,温度较高时明显增大;量子阱中电子-LO声子的平均散射率随Mn组分的增大逐渐减小。     

基于红外成像技术的乙烯裂解炉炉管温度安全监测

介绍了裂解炉工作中对炉管表面温度掌握的重要性,利用比色测温理论对炉管温度进行监测的方法,以及CCD的光电特性对于曝光量的要求。通过对几组标定温度与计算温度的比较得出温度T的计算方法,并通过实验证实用这种测温方法的可行性。     

半导体薄片激光器窗口散热模式的热效应

基于垂直外腔面发射半导体激光器窗口散热模式的传热模型,用有限元法计算了不同条件下量子阱有源区的温度变化,建立了量子阱最高温度的等效热阻模型和计算公式,并通过拟合确定了热阻模型的相关参数.计算表明量子阱最高温度与抽运功率存在线性关系,与光斑面积近反比关系,窗口散热片可显著降低量子阱有源区温度和温度的不均匀度.等效热阻模型表明由于半导体晶片内热流在径向难以扩散,热传导中存在较大串联热阻,使得散热片热扩散能力趋于饱和,其中碳化硅的散热性能约为金刚石的75%.     

加固计算机耐低温的实现

耐高低温是加固计算机抗恶劣环境要求中的重要性能指标，而至今耐低温能力仍没有得到很好的解决。文章介绍一种耐低温的热设计方法及其优点。     

有限温度及任意磁场强度下量子阱中的磁极化子(英文)

Taking into account the interaction of an electron with both bulk longitudinal-optical and surface longitudinal-optical phonons, we study the temperature dependence of the properties of a magnetopolaron in a quantum well in arbitrary magnetic field strength at a finite temperature. It is indicated that the temperature dependence of the self-trapping energies of the magnetopolaron is tremendously related to the strength of the magnetic field. The results also show that the electron-surface LO phonon interaction as well as the electron-bulk LO phonon interaction play important roles, especially when the quantum well width is getting thinner.     

反射各向异性谱在线监测852nm半导体激光器AlGaInAs/AlGaAs量子阱的MOCVD外延生长

研究了生长温度和中断时间对AlGaInAs/AlGaAs量子阱外延质量的影响,并使用金属有机化合物汽相沉积(MOCVD)外延生长了AlGaInAs/AlGaAs量子阱和852nm半导体激光器。通过使用反射各向异性谱(RAS)和光致发光谱在线监测和研究了AlGaInAs/AlGaAs界面的外延质量。研究结果表明高温生长可以导致从AlGaInAs量子阱层到AlGaAs势垒层的In析出现象。通过优化生长温度和在AlGaInAs/AlGaAs界面处使用中断时间,可以有效抑制In析出,从而获得AlGaInAs/AlGaAs陡峭界面。使用优化后的外延生长条件,外延生长了整个852nm半导体激光器,使用RAS在线监测了激光器的外延生长过程,可以有效地分辨出不同外延层和生长阶段。