808 nm半导体激光器烧结工艺的研究

研究了808 nm半导体激光器烧结过程中容易出现的"爬"铟现象,根据实验室的实验条件,采用了侧壁氧化结构来解决这个问题.制作了普通结构和侧壁氧化结构的激光器,烧结测试后发现:侧壁氧化结构的管芯烧结成品率可以达到95%以上,比普通结构的烧结成品率提高了20%.再将这两批管芯在500mA下老化测试,发现:侧壁氧化的管芯寿命明显长于普通结构的管芯.     

Al0.98Ga0.02As的湿法氧化规律

为实现精确控制VCSELs器件中氧化孔的大小,对Al0.98Ga0.02As的湿法氧化规律进行了分析研究.首先运用一维Deal-Grove模型分析了Al0.98Ga0.02As条形台面湿法氧化的一般规律,并在此基础上进一步分析推导,加以适当的简化,提出了适用于二维圆形台面的简单氧化模型,用此模型模拟得到的结果与实验数据十分吻合.同时,实验中观察到氧化孔径很小时氧化速率突增的现象.运用这些规律,将氧化长度的精度控制在0.5μm内,基本实现了氧化工艺的可控性及可重复性.     

圆形台面中的AlAs/AlGaAs湿法氧化动力学规律

AlAs/AlGaAs湿法氧化技术是制备氧化物限制型VCSELs工艺中极为重要的一步,形成的氧化孔会直接影响到器件的各个特性参数,故有必要对氧化动力学规律进行深入地研究.首先根据大量氧化实验得到了一般氧化规律曲线,再通过结合一维Deal-Grove氧化动力学模型,对比一维条形、二维圆形凸、凹台面的氧化规律,推导出了简单实用的二维圆形台面的氧化模型,所得模型曲线与实验数据均吻合较好,并成功地运用此模型实现了对氧化孔大小的精确控制.     

GSMBE生长的用于研制HBT的SiGe/Si异质结材料

用GSMBE法生长了Si/SiGe/Si异质结构材料．采用双台面结构制造了SiGe/Si NPN异质结晶体管．在发射结条宽为4μm,面积为4μm×18μm的条件下,其共发射极直流放大倍数为75,截止频率为20GHz．给出了结构设计、材料生长和器件制作工艺．     

隧道带间耦合级联新型激光器扩展电流的优化

隧道带间耦合级联激光器采用C掺杂生长隧道结,由于高浓度C掺杂层在激光器多个有源区之间分布形成了高电导层,增加了注入电流的横向扩展,使激光器的性能不能充分发挥出来。我们利用双面电极新型结构可以很好地克服横向电流扩展,使级联的激光器保证充分的光输出功率,具体是在常规激光器背面衬底做完全与正面电极相同而对中的电极,当加入电场后,使电场完全集中在这两个相对中的电极之间,使激光器注入的电流从正面电极完全不扩展地流入到背面衬底电极,保证每个有源区都注入相同的电流而保证每个有源区充分的光输出。对4个有源区级联的激光器光输出功率较常规电极提高70%以上,输出光功率从1.6W提高到2.4W,斜率效率提高70%以上。     

隧道再生大功率半导体激光器瞬态热特性研究

讨论了隧道再生大功率半导体激光器内部的热源分布，利用有限元方法模拟计算了其在脉冲工作下的二维瞬态热分布，同时测量了不同时刻波长的漂移量并换算为温升值，与计算结果进行了比较，二者基本吻合。模拟结果还表明靠近衬底的有源区温度略高于靠近热沉的有源区温度；用金刚石一铜热沉替换铜热沉，还可以很好地降低器件内部温升，使隧道再生大功率半导体激光器能够高效工作。     

MEMS 技术用于红外器件制作

MEMS 技术是一项新兴的微细加工技术,已开始在各领域有了广泛应用。它可将信息获取、处理和执行等功能集成为一体化的微电子机械系统(MEMS) 或微光电子机械系统 (MOEMS) ,具有微小、智能、可执行、可集成、工艺兼容性好、成本低等特点,因此也开始被红外技术领域所采用,为该领域研究提供了一条新途径。文中简要介绍了MEMS 技术的主要特点和工艺,并对MEMS 技术在红外器件研制方面的应用作了详细叙述。     

垂直腔面发射激光器新型结构的特性比较

通过对一种微分量子效率可以大于1的新型多有源区隧道再生应变量子阱垂直腔面发射半导体激光器(VCSELs)结构,以及由此设计出的阈值电流更小、输出功率更大的器件与普通结构在反射率及注入电流都相同的条件下输出功率大小的比较及阈值电流密度大小的比较,从而在理论上证实了这种VCSELs新型结构的优势。     

量子阱半导体激光器P—I特性曲线扭折的研究

小功率窄条形半导体激光器注入电流超过阈值后，其P－I特性曲线可能偏离理想的线性区，出现扭折现象，从而会严重影响激光器与光纤的耦合。本文分析讨论了出现扭折现象与器件结构的关系。通过优化激光器纵向结构设计，采用较窄的有源区，在MOCVD结构生长中用碳作P型掺杂，制造出来的未镀膜激光器在100mA注入电流下输出光功率50mW未出现P－I特性的扭折。     

在液氮温度下具有高增益的SiGe/SiHBT

本文分析了硅双极晶体管电流增益在低温下减小的原因．通过优化设计，研制出在液氮温度下具有高增益的SiGe／SiHBT，并分析了其工作机理．