Siδ掺杂GaAs多量子阱的磁量子输运

使用ＭＢＥ技术低温生长了含有３个Ｓｉδ掺杂层的ＧａＡｓ外延片，形成三量子阱结构。在４．２～３００Ｋ温区０．１Ｔ的电磁铁上测量了样品载流子浓度和迁移率随温度的变化。在０．３～４．２Ｋ（＾３Ｈｅ温区）和０～７Ｔ强磁场下测量了样品的横向磁阻、纵向磁阻和霍尔电阻。观察到了横向磁阻的ＳｄＨ振荡和纵向磁阻的抗磁ＳｄＨ振荡。根据实验结果着重讨论了纵向磁阻振荡的起源以及霍尔振荡的含义，简单分析了δ掺杂二维电子气中     

硅中δ掺杂材料的表征

利用低温生长技术抑制Ｓｂ偏析，实现了Ｓｂ的δ掺杂。同步辐射Ｘ射线反射率测量表明Ｓｂ被限制在很窄的范围，约２个内。基于量子阱可作为一个“大陷阱”的概念，测量了Ｐ型Ｂδ掺杂材料的深能级瞬态谱（ＤＬＴＳ），得到δ掺杂量子阱的子能级位置。自渝计算ＤＬＴＳ信号来自于δ掺杂量子阱的基态能级上的空以阱顶的发射。     

GaAs／AlGaAs多量子阱结构的电子干涉与红外吸收

在室温下测量了ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ多量子阱结构的红外吸收，观察到在７０６、７７０、１０４６、１２８２和１６５３ｃｍ－１处的几个吸收峰．认为这些吸收峰与处于势垒以上电子干涉有关，理论计算的吸收峰位置与实验结果很一致．     

势垒区δ掺杂量子阱Si／Ge_（0．3）Si_（0．7）的电子能带结构及电子密度分布

在有效质量近似基础上，采用非均匀网格有限差分法，通过对薛定谔—泊松方程的自洽求解，得到了生长在Ｇｅ０．３Ｓｉ０．７（００１）衬底上的势垒区８掺杂量子阶Ｓｉ／Ｇｅ０．３Ｓｉ０．７的势位及电子密度分布．讨论了量子阶的几何结构参数——阱宽及δ掺杂位置和δ掺杂密度对势阱内电子密度分布的影响．     

量子阱中δ掺杂的光谱特性

用δ掺杂的方法实现了Be受主在量子阱边界和阱中央的分布,并用光致发光实验证实了这种掺杂的实际效果。第一次用人为的实验方法证实了量子阱中杂质态密度分布的有关理论计算结果。     

Siδ-掺杂In_(0.2)Ga_(0.8)As/GaAs应变单量子阱光致发光研究

研究了单层Ｓｉ分别δ－掺杂于Ｉｎ０．２Ｇａ０．８Ａｓ／ＧａＡｓ单量子阱系统中的单边势垒与双边势垒的光致发光谱,并与未掺杂样品相比较,发现掺杂样品的发光峰红移,其中单边势垒掺杂样品红移约４ｍｅＶ,双边势垒掺杂样品红移的量更多约１２ｍｅＶ．本文用杂质散射与空穴空间局域化来解释掺杂样品的发光半峰宽较本征样品大很多．用有效质量方法计算３个样品的光致发光能量,并用电子相关交换势解释掺杂样品发光红移的现象．     

SiGe／Si多量子阱中垂直方向红外吸收及共振色散效应

用垂直入射的中红外光束调制非掺杂SiGe/Si量子阱中光致子带间吸收，氩离子激光器作为子带间跃迁的光泵浦源在阱中产生载流子，红外调制光谱用步进式傅立叶变换光谱仪记录，实验中观察到明显的层间干涉效应与子带间跃迁有关的色散效应，理论和实验分析认为样品折射率变化造成的位相调制可以补偿吸收所造成的幅度调制。     

InGaAs/InAlAs多量子阱电吸收光调制器

用国产ＭＢＥ设备生长出与ＩｎＰ衬底晶格匹配的ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＡｌＡｓ多量子阱材料，并对材料的量子限制Ｓｔａｒｋ效应及其与光偏振方向有关的各向异性电吸收特性进行研究．用该种材料制作的脊波导结构电吸收调制器在２．４Ｖ驱动电压下实现了２０ｄＢ以上消光比，光３ｄＢ带宽达３ＧＨｚ     

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.     

新型InGaAs/InP多量子阱异质结构掺杂超晶格光波导调制器

提出一种新型的InGaAs/InP多量子阱异质结构掺杂超晶格光波导调制器。这种结构的器件结合了多量子阱大的光吸收非线性和掺杂超晶格低激发强度的优点,因此具有低驱动偏压差、高通断比率和高的调制响应速率。低的驱动偏压差、小的器件尺寸以及通过扩散形成的分隔接触电极结构(因此可以和传统的平面加工技术兼容),使这种器件特别适合于作为大规模光电集成的单元光调制器和光开关。     

应变补偿多量子阱结构半导体可饱和吸收镜

应用于掺镱(Yb)光纤激光器的半导体可饱和吸收镜(SESAM)需要具有较高的调制深度,即将较厚的砷化铟镓(InGaAs)材料作为吸收层。然而,InGaAs材料与砷化镓(GaAs)衬底之间的大失配,导致过厚的InGaAs材料质量极易恶化,影响锁模效果。因此,优化的外延结构设计和高质量的外延材料成为研制高性能SESAM的关键。本文设计了吸收层InGaAs材料总厚度分别为150 nm和300 nm的两种应变补偿多量子阱(MQW)结构的SESAM,利用金属有机化合物气相沉积(MOCVD)方法进行外延材料生长,采用光致发光光谱仪、高分辨X射线衍射仪和分光光度计对外延材料特性进行表征,优化外延材料生长参数。将研制的两种SESAM应用到线型腔掺Yb光纤激光器中,实现稳定锁模的泵浦功率分别为130 mW和120 mW,输出激光脉宽分别为18.3 ps和9.6 ps。实验结果表明,吸收层InGaAs材料厚度为300 nm的SESAM更容易实现稳定锁模并获得脉宽较窄的激光脉冲输出。     

多量子阱光开关器件的激子吸收及光调制特性

我们分析了 Ga As/Al Ga As半导体多量子阱 (MQW)光开关器件的室温激子吸收行为及光调制特性 ,优化设计了多量子阱结构 ,研制出常通型和常关型两种类型光开关器件 ,并对器件的光调制特性进行了测量与研究。实验得出的结论与理论计算相符合 ,常通型器件对比度约为 10∶ 1;常关型器件对比度约为 4∶ 1。     

赝形δ掺杂AIGaAs／InGaAds／GaAs量子阱的光致发光性质研究

测量了一系列不同隔离层（ｓｐａｃｅｒ）厚度、阱宽和硅δ掺杂浓度的单边掺杂的赝形高电子迁移率晶体管（ｐＨＥＭＴｓ）量子阱的变温和变激发功率光致发光谱,详细研究了（ｅｌ－ｈｈ１）和（ｅ２－ｈｈ１）两人发光峰之间的动态竞争发光机制,并运用有限差分法自治求解薛定谔方程和泊松方程以得出电子限制势、子带能极以及相应的电子包络波函数、子带占据几率和δ掺杂电子转移效率,研究了两个峰的相对积分发光强度随隔离层厚度、阱宽和δ掺杂浓度的变化。     

GaAs／AlGaAs多量子阱结构的光电流与电子干涉

在77K温度,测量了GaAs/AlGaAs多量子阱结构的光电流,观测到在v=1589cm^-1,即λ=6.29μm附近存在一个强电流峰,分析认为,该电流峰与多量子阱势垒以上的电子干涉有关。根据电子干涉理论计算出的电流峰位置与实验结果非常一致。     

垒层Si掺杂对多量子阱InGaN绿光LED性能的影响

InGaN系绿光LED的量子阱结构具有较高的In含量,InN与GaN之间较大的晶格失配度使得绿光器件的量子限制Stark效应更显著。对内建电场的屏蔽可以有效提高载流子的辐射复合效率。论文探讨了绿光多量子阱中垒层的Si掺杂对绿光器件性能的影响。研究发现,多量子阱中垒层适度Si掺杂(3.4×1016 cm-3)可以改善多量子阱结构界面质量和In组分波动,在外加正向电流的作用下更大程度地屏蔽极化电场;同时,还能够增强电流的横向扩展性,提高活化区的有效发光面积。然而,多量子阱中垒层的过度Si掺杂对于绿光LED器件的性能带来诸多的负面影响,比如加剧阱垒晶格失配、漏电途径明显增加等,致使器件光效大幅度降低。     

调制掺杂压缩应变多量子阱激光器的增益特性和线宽增强因子的理论研究

本文首先从理论上分析并计算了压缩应变多量子陆激光器的增益特性，并且讨论了在多量子阱垒区进行Ｐ型强调制掺杂的情况下，价带空穴的准费米能级的移动以及微分增益谱的变化。