高铝AlxGa1-xAs氧化层对垂直腔面发射激光器的影响

针对可见光垂直腔面发射激光器的制备,通过湿氮氧化实验和测量微区光致发光谱分别研究了高铝组分AlxGa1-xAs的氧化特性及氧化产物的收缩应力对有源区的影响,结合器件结构设计确定了氧化限制层AlxGa1-x-As的铝组分和最佳位置,并制备出了低阈值电流的AlGaInP系垂直腔面发射激光器.     

基于AlAs氧化法研制的垂直腔面发射激光器

结合垂直腔面发射激光器的制备,研究了AlAs选择性氧化工艺中氧化炉温、氮气流量、水温等条件和AlAs层的横向氧化速率之间的关系,并得到了可精确控制氧化过程的工艺条件,在优化的工艺条件下运用湿氮氧化制备出InGaAs/GaAs垂直腔面发射激光器,实现了器件的室温脉冲激射.     

垂直腔面发射激光器DBR的优化设计

模拟分析了垂直腔面发射激光器分布布拉格反射镜铝组分不同分布对价带的影响,并对两种不同结构的器件进行了测试,测试结果表明抛物线渐变结构可以有效降低价带的势垒,进而可以改善垂直腔面发射激光器的电流热效应,为实现室温连续工作打下基础。     

垂直腔面发射激光器的湿法氧化速率规律

为实现垂直腔面发射激光器(VCSEL)氧化孔径的精确控制,对垂直腔面发射激光器湿法氧化工艺的氧化速率规律进行了实验研究.在不同的温度下对垂直腔面发射激光器样品进行湿法氧化,氧化后采用扫描电镜(SEM)对氧化层不同氧化深度处生成物组成进行了微区分析.结果表明在不同氧化深度处氧化生成物各元素的组分含量不同,尤其氧元素的组分含量差别较大.分析和讨论了氧化不同阶段的反应类型和反应生成物,并建立了氧化速率随时间变化的数学模型,推导出在湿法氧化过程中,氧化速率随时间按指数规律变化,指出在一定的温度下,氧化时间越长,氧化速率越趋于稳定;适当降低氧化温度,延长氧化时间可提高氧化工艺的可控性与准确性.     

AlAs选择性湿氮氧化的工艺条件对氧化速率的影响

结合垂直腔面发射激光器的制备,详细研究了AlAs选择性湿氮氧化工艺中氧化炉温、氮气流量、水温等条件和AlAs薄层的横向氧化速率之间的关系及其对氧化结果的影响,给出了合理的定性解释,并得到了可精确控制氧化过程及其均匀性的工艺条件.在优化的工艺条件下运用湿氮氧化制备出低阈值的InGaAs垂直腔面发射激光器.     

LP-MOVPE生长宽波导有源区无铝单量子阱激光器

介绍了无铝激光器的优点 ,利用 L P- MOVPE生长出宽波导有源区无铝 SCH- SQW结构激光器 .该结构采用宽带隙 In Ga Al P作限制层 ,加宽的 In Ga P作波导层 ,增加对载流子和光子的限制作用 ,以克服有铝激光器易氧化和全无铝激光器载流子易泄漏的缺点 .制作的条宽 10 0 μm、腔长 1mm的激光器 (腔面未镀膜 ) ,激射波长为831nm,室温连续输出光功率达 1W.     

微小孔阵列垂直腔面发射激光器的研究

在980nm波长的大功率垂直腔面发射激光器(VCSEL)的基础上制备了高输出功率的微小孔阵列半导体激光器,其最大输出光功率达到了1mW。介绍了针对微小孔阵垂直腔面发射激光器的特殊制备工艺,并对其特性进行了分析。     

垂直腔面发射激光器中选择性氧化工艺稳定性研究

选择性氧化工艺已经成为制备高性能垂直腔面发射激光器(VCSEL)的关键技术,氧化后形成的氧化层提供了良好的电限制和折射率导引,但选择性氧化速率是呈线性规律还是抛物线规律仍存在很大的争议.在多种温度条件下,做了环形沟槽和环形分布孔的氧化实验,这是在垂直腔面发射激光器中采用的两种结构.实验结果表明,氧化窗口形状对氧化速率的影响也依赖温度条件,并对这种实验现象给出了定性解释.     

氧化限制型795 nm垂直腔面发射激光器

单模795 nm垂直腔面发射激光器作为铷原子钟的激光光源,一般采用氧化限制结构获得单模输出。对垂直腔面发射激光器外延结构以及氧化限制孔径进行了优化设计。基于有限元分析方法,利用光纤波导理论和热电耦合模型,对氧化孔径的光学和电学限制进行了模拟,计算分析了实现单模和良好热电特性所需的氧化孔径大小。实验制备了具有不同氧化孔径的器件,并进行了功率-电流以及光谱特性测试。当氧化孔径为1.9μm时,在3～7 mA注入电流下器件始终保持单模输出,边模抑制比大于35 dB;器件保持单模输出的最大氧化孔径为3.8μm,室温下阈值电流为1 mA,最大饱和输出功率为2 mW,斜率效率为0.3 W/A,3 mA注入电流下的出射波长为790 nm,边模抑制比大于30 dB。制备的室温下单模特性良好的790 nm垂直腔面发射激光器,为实现高温下795 nm偏振稳定单模输出提供了可能。     

二维光子晶体对面发射激光器横模控制研究

垂直腔面发射激光器的单模输出特性在光网络数据传输光互连、光存储和激光打印中有重要的应用.传统的氧化限制型垂直腔面发射半导体激光器由于串联电阻大、发热严重而很难工作在单模状态.二维光子晶体结构可以有效地控制垂直腔面发射激光器的横向模式,使器件工作在单模状态下.从理论上系统研究了光子晶体垂直腔面发射半导体激光器的单模条件,成功设计了一组单模光子晶体垂直腔面发射半导体激光器,并通过常规工艺制作出功率0.6 mW、边模抑制比大于30 dB、阈值电流4 mA、远场发散角8.4°、不受电流注入影响的单模光子晶体垂直腔面发射半导体激光器.实验证明:光子晶体可有效地进行横模控制.     

Impact of Ti Sputter Target Denitridation on the Crystallographic Orientation of Single Ti Layers and Ti/TiN/AlCu Layer Stacks on Different Oxides

The impact of Ti sputter target denitridation on the crystallographic orientation of single Ti layers and Ti/TiN/Al layer stacks was studied for three different underlayers: tetraethyl orthosilicate (TEOS)-based chemical vapor deposition (CVD) oxide, silane-based high-density plasma (HDP) CVD oxide, and thermal oxide. A clear correlation was found between Ti crystal orientation and Ti sputter target conditioning as well as oxide underlayer. The Ti crystal orientation determines the orientation of the Al in the Ti/TiN/Al layer stacks. The most perfect Al(111) orientation in Ti/TiN/Al layer stacks was found for a Ti layer sputtered on TEOS oxide after a Ti target denitridation of more than 5 s.     

应变Si1-xGex沟道PMOSFET空穴局域化研究

为充分利用应变 Si Ge材料相对于 Si较高的空穴迁移率 ,研究了 Si/Si Ge/Si PMOSFET中垂直结构和参数同沟道开启及空穴分布之间的依赖关系。在理论分析的基础上 ,以数值模拟为手段 ,研究了栅氧化层厚度、Si帽层厚度、Si Ge层 Ge组分及厚度、缓冲层厚度及衬底掺杂浓度对阈值电压、交越电压和空穴分布的影响与作用 ,特别强调了 δ掺杂的意义。模拟和分析表明 ,栅氧化层厚度、Si帽层厚度、Si Ge层 Ge组分、衬底掺杂浓度及 δ掺杂剂量是决定空穴分布的主要因素 ,而 Si Ge层厚度、缓冲层厚度和隔离层厚度对空穴分布并不敏感。最后总结了沟道反型及空穴分布随垂直结构及参数变化的一般规律 ,为优化器件设计提供了参考。     

氮化铝陶瓷的氧化机理研究

本文研究了不同氧化处理下氮化铝陶瓷的氧化情况,并使用Mo-Mn法进行金属化,测试封接强度及气密性,从而探究氮化铝瓷的氧化机制,氮化铝基瓷与氧化层之间的结合。结果表明:经过1100℃/1h高温氧化处理,氮化铝陶瓷表面几乎没有氧化。在1250℃/1h、1250℃/2h,表面生成了氧化铝,氧化层主晶相为AlN与Al2O3;在1350℃/1h下,氧化层主晶相为Al2O3;氧化层表面有明显的裂纹,均漏气。对不同处理后的氧化铝层表面进行Mo-Mn法金属化,当氧化层厚度较薄时,断裂发生在氧化层。氮化铝瓷与氧化铝层之间的结合机理可能是在两者之间产生了AlON等中间物,从而实现了氮化铝瓷与氧化层之间牢固的连接。     

多层氧化物复合阴极透明OLED器件

制备了一种采用多层氧化物复合阴极的透明OLED,器件结构为:ITO/MoO3(10nm)/NPB(60nm)/Alq3(65nm)/Al(1nm)/MoO3(1nm)/Al(Xnm)/MoO3(30nm)。所采用的复合阴极结构为MoO3/Al/MoO3(MAM),同时在复合阴极(MAM)与电子传输层(Alq3)中间插入一层厚度为1nm的Al中间层,该薄Al层一方面提高了电极与有机层间界面的平整度,同时增强了电极的导电性;另一方面,在电子传输层与中间层Al薄膜之间形成了良好的欧姆接触,提高了电子的注入能力。改变MAM结构中Al的厚度,获得该透明OLEDs的最佳性能,在Al的厚度为18nm时器件亮度最高,为2 297cd/cm2。     

Cu-Al-Mg合金的次级电子发射机理的探讨

正 一、前言 Cu-Al-Mg合金是一种新型的次级电子发射材料。这种合金最大的优点是不用专门活化处理就具有优良的次级发射性能。 众所周知,金属的次级发射系数是比较低的,最高也只有1.8;氧化物则具有较高的次级发射系数,如MgO的发射系数可大于8。合金型次级发射体,如Cu-Be等经过专门     

Wavelength shift of selectively oxidized Al/sub x/O/sub y/-AlGaAs-GaAs distributed Bragg reflectors

The effect of multiple oxidations on Al/sub x/O/sub y/-GaAs DBRs and Al/sub x/O/sub y/-AlGaAs-GaAs DBRs is investigated. With a compositionally graded AlGaAs layer, the oxide DBR remains stable under thermal stress, whereas without it, the DBR fractures. The stopband of the oxide DBR with the AlGaAs layer shifts when sequenced through multiple oxidation processes, which is attributed to the vertical oxidation of the AlGaAs. The resonance wavelength of a Fabry-Perot cavity containing an oxide DBR shifts 6 nm after 30 min of additional oxidation at 425/spl deg/C.     

聚合物电致发光器件中用类金刚石碳膜增强电子注入

用正丁胺作碳源,采用射频辉光等离子系统制备类金刚石碳膜(DLC),沉积在聚合物发光器件中的发光层(MEH-PPV)和铝(Al)阴极间作电子注入层.制备了结构为ITO/MEH-PPV/DLC/Al的不同DLC厚度的器件,测量了器件的I-V特性、亮度及效率,研究了DLC层对器件电子注入性能影响的机制.结果表明:当DLC厚度小于1.0nm时,其器件有较ITO/MEH-PPV/Al高的启动电压和低的发光效率;当DLC厚度在1.0～5.0nm之间时,器件的性能随着DLC厚度增加而变好;当DLC厚度为5.0nm时,器件具有最低的启动电压与最高的发光效率;当DLC厚度继续增加时,器件的性能随着DLC厚度增加而变差.并对ITO/MEH-PPV/DLC/Al和ITO/MEH-PPV/LiF/Al的器件性能进行了比较研究.     

Electron Injection Enhancement by Diamond-Like Carbon Film in Polymer Electroluminescence Devices

用正丁胺作碳源,采用射频辉光等离子系统制备类金刚石碳膜(DLC),沉积在聚合物发光器件中的发光层(MEH-PPV)和铝(Al)阴极间作电子注入层.制备了结构为ITO/MEH-PPV/DLC/Al的不同DLC厚度的器件,测量了器件的I-V特性、亮度及效率,研究了DLC层对器件电子注入性能影响的机制.结果表明:当DLC厚度小于1.0nm时,其器件有较ITO/MEH-PPV/Al高的启动电压和低的发光效率;当DLC厚度在1.0～5.0nm之间时,器件的性能随着DLC厚度增加而变好;当DLC厚度为5.0nm时,器件具有最低的启动电压与最高的发光效率;当DLC厚度继续增加时,器件的性能随着DLC厚度增加而变差.并对ITO/MEH-PPV/DLC/Al和ITO/MEH-PPV/LiF/Al的器件性能进行了比较研究.     

Conductive Graphitic Channel in Graphene Oxide‐Based Memristive Devices

Electrically insulating graphene oxide with various oxygen‐functional groups is a novel material as an active layer in resistive switching memories via reduction process. Although many research groups have reported on graphene oxide‐based resistive switching memories, revealing the origin of conducting path in a graphene oxide active layer remains a critical challenge. Here nanoscale conductive graphitic channels within graphene oxide films are reported using a low‐voltage spherical‐aberration‐corrected transmission electron microscopy. Simultaneously, these channels with reduced graphene oxide nanosheets induced by the detachment of oxygen groups are verified by Raman intensity ratio map and conductive atomic force microscopy. It is also clearly revealed that Al metallic protrusions, which are generated in the bottom interface layer, assist the local formation of conductive graphitic channels directly onto graphene oxide films by generating a local strong electric field. This work provides essential information for future carbon‐based nanoelectronic devices.     

Fabrication of high quality Nb/AlOx-Al/Nb Josephsonjunctions. II. Deposition of thin Al layers on Nb films

The surface of thin Al layers deposited on Nb films with different sputtering parameters was studied. The anodization profile and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) confirmed that the underlying Nb layer is wet by a thin 2.9-nm Al layer, and the oxide formation on the Nb layer is completely suppressed. The excellent surface coverage is due to the affinity of Al for Nb and is quite different from the degraded coverage of Al on Si. It was observed that the surface coverage of Al on Nb depends on the film characteristics of the underlying Nb layers. Nb/AlO_x-Al/Nb junctions with lower Nb layers deposited with different sputtering parameters were fabricated. The authors verified that the quality of the junction is closely related to the surface coverage as analyzed by the anodization profiles and XPS