低阈值基横模脊形波导GaAs／AlGaAs单量子阱激光器

本文报道了脊形波导结构ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ量子阱激光器的研究成果．我们采用湿法化学腐蚀方法，通过对器件结构参数的优化，制备了性能优越的脊形波导ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ量子阱激光器，器件的阈值电流低于１０ｍＡ，最低值为７．３ｍＡ，而且实现了基横模工作，这是国内报道的该结构激光器的最好水平．     

基于MBE的GaAlAs／GaAs分布反馈式半导体激光器的制作新工艺

利用分子束外延（ＭＢＥ）对ＧａＡＩＡｓ和ＧａＡｓ的选择性热蚀特性进行光栅上的二次外延生长，既能获得清洁的外延界面，又能精确控制光栅的形状．采用这种方法，我们在国际上首次成功地制作了完全ＭＢＥ生长的内含吸收光栅的ＧａＡｌＡｓ／ＧａＡｓ多量子阱增益耦合型分布反馈式（ＤＦＢ）半导体激光器．并实现了激光器在室温下的脉冲激射，、器件表现出了ＤＦＢ模式的单模工作特性．     

掺铒光纤放大器泵浦源用980nm量子阱激光器

我们利用分子束外延（ＭＢＥ）方法研制出了高质量的ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ／ＡＩＧａＡｓ应变量子阱激光器外延材料，其最低的阈值电流密度可达到１４０Ａ／ｃｍ２，激发波长在９８０ｕｒｎ左右．通过脊型波导结构的制备，获得了高性能的适合于掺铒光纤放大器用的９８０ｕｒｎ量子阱激光器泵浦源，其典型的阈值电流和外微分量子效率分别为１５ｍＡ和０．８ｍＷ／ｍＡ，基横模的输出功率大于８０ｍＷ，器件在５０℃，８０ｍｗ的恒功率老化实验表明，器件具有较好的可靠性．通过与掺铒光纤的耦合，其组合件出纤功率可达６０ｍＷ以上．     

InGaAs/GaAs/AlGaAs应变量子阱激光器

优化设计了既能实现较小垂直方向远场发散角,又能降低腔面光功率密度的ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ应变层量子阱激光器,并计算了该结构激光器实现基横模工作的脊形波导结构参数。利用分子束外延生长了ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ应变量子阱激光器材料并研制出基横模输出功率大于１４０ｍＷ,激射波长为９８０ｎｍ的脊形波导应变量子阱激光器,其微分量子效率为０．８Ｗ／Ａ,垂直和平行结平面方向远场发散角分别为２８°和６．８°     

泵浦掺铒光纤放大器的大功率单元赝配InGaAs／GaAs／AlGaAs单量子阱激光器

已研制出９８０ｎｍ脊波导赝配ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ单量子阱激光器。该镜面镀膜激光器的最高输出功率为２４０ｍＷ／面。器件由分子束外延（ＭＢＥ）生长的渐变折射率分别限制异质结量子阱结构材料制成。激光器以基模工作，与１．５５μｍ单模光纤的耦合效率为２２％。在镜面无镀膜激光器输出功率为３０ｍＷ／面下进行的寿命试验表明，它比ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ量子阱激光器有更高的可靠性，但在泵浦掺铒光纤放大器所要求功率下长时间可靠工作需要镜面保护镀膜。     

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．     

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。     

分子束外延GaAs／AlGaAs超晶格缓冲层量子阱材料的研究

采用分子束外延技术生长了ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ单量子阱得多量子阱材料。采用ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ超晶格缓冲层掩埋衬底缺陷，获得的量子阱结构材料被成功地用于制作量子阱激光器。波长为７７８ｎｍ的激光器，最低阈值电流为３０ｍＡ，室温下线性光功率大于２０ｍＷ。     

980 nm高功率列阵半导体激光器

分析了影响列阵半导体激光器输出功率的因素．利用分子束外延生长方法生长出ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ应变量子阱激光器材料．利用该材料制作出的应变量子阱列阵半导体激光器准连续（１００ Ｈｚ,１００ μｓ）输出功率达到 ８０Ｗ（室温）,峰值波长为 ９７８～９８１ｎｍ．     

低压MOCVD外延生长InGaAsP／InP应变量子阱材料与器件应用

本文报道用低压有机金属化合物化学气相淀积（ＬＰ－ＭＯＣＶＤ）外延生长ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ应变量子阶材料，材料参数与外延条件的关系，量子阱器件的结构设计及其器件应用．用所生长的材料研制出宽接触阈值电流密度小于４００Ａ／ｃｍ２（腔长４００μｍ），ＤＣ－ＰＢＨ结构阈值７～１２ｍＡ的１．３μｍ量子阱激光器和宽接触阈值电流密度小于６００Ａ／ｃｍ２（腔长４００μｍ），ＤＣ－ＰＢＨ结构阈值９～１５ｍＡ的１．５５μｍ量子阶激光器以及高功率１．３μｍ量子阱发光二极管和ＩｎＧａＡｓＰＩＮ光电探测器．     

MBE生长InGaAs／GaAs应变层单量子阱激光器结构材料的研究

采用ＶａｒｉａｎＧｅｎⅡＭＢＥ生长系统研究了ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ应变层单量子阶（ＳＳＱＷ）激光器结构材料。通过ＭＢＥ生长实验，探索了Ｉｎ＿ｘＧａ＿（１－ｘ）ｔＡｓ／ＧａＡｓＳＳＱＷ激光器发射波长（λ）与Ｉｎ组分（ｘ）和阱宽（Ｌ＿ｚ）的关系，并与理论计算作了比较，两者符合得很好。还研究了材料生长参数对器件性能的影响，主要包括：Ⅴ／Ⅲ束流比，量子阱结构的生长温度Ｔ＿ｇ（ＱＷ），生长速率和掺杂浓度对激光器波长、阈值电流密度、微分量子效率和器件串联电阻的影响。以此为基础，通过优化器件结构和ＭＢＥ生长条件，获得了性能优异的Ｉｎ＿（０．２）Ｇａ＿（０．８）Ａｓ／ＧａＡｓ应变层单量子阱激光器：其次长为９６３ｎｍ，阈值电流密度为１３５Ａ／ｃｍ￣２，微分量子效率为３５．１％。     

浅离子注入InGaAs/InGaAsP SL-MQW激光器的混合蓝移效应

利用３００ｋｅＶ的Ｐ＋离子对ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓＰ应变层多量子阱（ＭＱＷ）激光器外延结构实施浅注入,经Ｈ２／Ｎ２混合气氛下的快速退火,结构的光致发光（ＰＬ）峰值波长蓝移了７６ｎｍ,所作宽接触激光器的激射波长蓝移了７７．９ｎｍ．发现具有应变结构的ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓＰＭＱＷ,在较低的诱导因素作用下即可产生较大的量子阱混合（ｉｎｔｅｒｍｉｘｉｎｇ）效应     

用MOCVD在非平面衬底上生长的量子阱、量子线及其光学性质

本文报道在６５０℃的衬底温度下实现了ＭＯＣＶＤ在（１００）面和（１１１）面上生长ＧａＡｓ与Ａｌ０．４Ｇａ０．６Ａｓ的不同的选择性．这一衬底温度比国际上以前报道的要低，对制作适于光电器件的ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ量子阱层比较有利．用此技术，在ＧａＡｓ非平面衬底上生长了ＧａＡｓ／Ａｌ０．４Ｇａ０．６Ａｓ量子阱，并用扫描电镜、低温光致发光谱以及偏振激发的光反射率谱技术进行了研究．结果不仅证明了ＭＯＣＶＤ外延生长ＧａＡｓ和Ａｌ０．４Ｇａ０．６Ａｓ的独特选择性，也证明了在Ｖ字形沟槽底形成了量子线．     

GaAs／AlGaAs分子束外延量子阱材料的研究

采用进口分子束外延设备生长了ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ单量子阱和多量子阱材料。在理论分析和实验总结的基础上，对材料结构进行了优化，增加了ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ超晶格缓冲层来进行缺陷抑制，并在外延时精确地控制生长，这样获得的量子阱材料通过Ｘ射线双晶衍射和Ｃ－Ｖ测量表明：得到的材料性能良，为新型光电器件的制作和进一步的材料研究打下了基础。     

量子阱无序的窗口结构InGaAs/GaAs/AlGaAs量子阱激光器

对ＳｉＯ２薄膜在快速热退火条件下引起的空位诱导ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ应变量子阱无序和ＳｒＦ２薄膜抑制其量子阱无序的方法进行了实验研究。并将这两种技术的结合（称为选择区域量子阱无序技术）应用于脊形波导ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ应变量子阱激光器，研制出具有无吸收镜面的窗口结构脊形波导量子阱激光器。该结构３μｍ条宽激光器的最大输出功率为３４０ｍＷ，和没有窗口的同样结构的量子阱激光器相比，最大输出功率提高了３６％。在１００ｍＷ输出功率下，发射光谱中心波长为９７８ｎｍ，光谱半宽为１．２ｎｍ。平行和垂直方向远场发散角分别为７．２°和３０°     

MOCVD法制作的12沟道应变层异质结量子阱激光器阵列

采用了选择区外延工艺来制作适用于波分复用的１２沟道应变层ＩｎＧａＡｓ－ＧａＡｓ－ＡｌＧａＡｓ隐埋异质结量子阱激光器阵列。测得单元间的波长间隔为１．９ｎｍ，与２ｎｍ的设计值非常吻合。     

GaAs／Al_xGa_（1－x）As多量子阱掩埋条形激光器

利用ＭＢＥ生长的ＧａＡｓ／ＡｌｘＧａ１－ｘＡｓ折射率渐变－分别限制－多量子阱材料（ＧＲＩＮ－ＳＣＨ－ＭＱＷ），经液相外延二次掩埋生长，制备了阈值最低达２．５ｍＡ（腔面未镀膜），光功率室温连续输出可达１５ｍＷ／面的半导体激光器．经腔面镀膜后，器件已稳定工作４５００多小时．     

用MOCVD在非平面衬底上生长的量子阱,量子线及其光学性质

本文报道在６５０℃的衬底温度下实现了ＭＯＣＶＤ在（１００）面和（１１１）面上生长ＧａＡｓ与Ａｌ０．４Ｇａ０．６Ａｓ的不同选择性。这一衬底温度比国际上以前报道的要低，对制作适于光电器件的ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ量子阱层比较有利。用此技术，在ＧａＡｓ非平面衬底上生长了ＧａＡｓ／Ａｌ０．４Ｇａ０．６Ａｓ量子阱，并用扫描电镜、低温光致发光谱及偏振激发的光反射率谱技术进行了研究。结果不仅证明了ＭＣＣＶＤ外延生     

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。     

MBE生长高质量GaAs／AlGaAs量子阱激光器

我们利用分子束外延方法研制了ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ缓交折射率分别限制（ＧＲＩＮ－ＳＣＨ）单量子阱和双量子阱激光器．对腔长为６００μｍ的端面不镀膜的宽接触条型Ｆ－Ｐ腔激光器，阈值电流密度（平均值）分别为２９０Ａ／ｃｍ２和２４０Ａ／ｃｍ２．腔长在１２００μｍ的双量子阱激光器的阈电流密度低达１９０Ａ／ｃｍ２．对出光面和背面分别镀以增透膜和高反膜的宽接触条型（８０μｍ）．激光器，线性输出功率高达１．８２Ｗ；出光面的斜率效率达到１．０４Ｗ／Ａ；利用湿法化学腐蚀所制备的脊形波导结构单量子阱激光器阈值电流最低可达８ｍＡ