优化生长的In_xGa_(1-x)As缓冲层上双势垒In_yGa_(1-y)As/Al_zGa_(1-z)As/GaAs/Al_zGa_(1-z)As多量子阱应变状态测量

一种多步生长方法应用于GaAs衬底上的InxGa1-xAs缓冲层的MOCVD生长．在这种InxGa1-xAs缓冲层上生长的InyGa1-yAs／AlzGa1-zAs／GaAs／AlzGa1-xAs双垫垒量子阱材料表现出了很好的晶格特性和光学性质．超晶格的室温光伏谱中出现很强的22H高阶机制吸收峰，表明超晶格界面质量很好．主要应用X射线双晶衍射方法，给出了样品中各层的应变状态．据此，合理地解释了样品的光学测试结果．     

长波双色Al_xGa_(1-x)As/GaAs量子阱红外探测器的研制

介绍了长波双色AlxGa1-xAs/GaAs多量子阱红外探测器单元的设计、制作和测试。器件光敏面面积为300μm×300μm,光吸收峰值波长分别为10.8、11.6μm;采用垂直入射光耦合的工作模式,65K温度2V偏压下,两个多量子阱区的暗电流分别为4.23×10-6、4.19×10-6A;黑体探测率分别为1.5×109、6.7×109cm.Hz1/2/W;响应率分别为0.063、0.282A/W。GaAs基量子阱红外探测器(QWIP)材料生长和加工工艺成熟、大面积均匀性好、成本低、不同波段之间的光学串音小,使得AlGaAs/GaAsQWIP在制作多色大面阵方面具有明显的优势。     

GaAs/Al_xGa_(1-x)As量子阱红外探测器光谱特性的研究

采用MBE法制备了不同结构参数及不同阱中掺杂浓度的GaAs/AlxGa1-xAs量子阱红外探测器外延材料。通过对量子阱红外探测器材料特性和器件特性的实验测试及理论分析,研究了量子阱红外探测器的响应光谱特性,并通过薛定谔方程和泊松方程的求解,对掺杂对量子阱能级的影响做了研究。结果表明,由于应力导致的能带非抛物线性使得阱中能级发生了变化,从而引起吸收峰向高能方向发生了漂移,而阱中进行适度的掺杂没有对量子阱能级造成影响,光致发光谱实验结果与之吻合较好。在光电流谱的实验分析基础之上,分析了量子阱阱宽、Al组分与峰值探测波长λ的关系,为量子阱红外探测器的设计优化提供了参考。     

Al_yGa_(1-y)As短时间液相外延生长研究

本文用两相溶液技术、不同的降温速率对薄作用层Al_yGa_(1-y)As的短时间液相外延作了实验研究和理论分析。     

1.0～2.5μm波段的Ga_xIn_(1-x)Sb红外探测器

1.前言红外技术在红外温度记录,光谱测试,光通信等各方面利用价值迅猛提高;但在1～3μm波段范围内,还没有适用的探测器。为此,最近正在广泛地进行用3元或4元系化合物半导体材料制作器件的研究。Ga_xIn_(1-x)Sb的组分x=0.5～0.8左右时,可望成为最佳特性的耿氏效应材料,可得到所有组份的混晶。在室温下,禁带宽度随组份单调地由0.17eV变化到0.67eV。尽管至今还没有用于红外方面的报导,但它却告诉人们,这种禁带宽度和电子迁移率都比较大的材料能够制作红外探测器。     

宽带3-5μm量子阱红外探测器的研制

采用分子束外延方法在GaAs衬底上生长了n型掺杂的应变InGaAs/A1GaAs多量子阱结构,制作成3-5μm波段的量子阱红外探测器,响应峰值波长λp=4.2μm,响应带宽可达△λ/λ=50%,500K黑体探测率DBB(500,1000,1)达1.7×1010cm@Hz1/2/W.     

In(Ga)As量子点红外探测器

讨论了量子点红外探测器的工作原理、性能参数、暗电流形成机理及其优势,介绍了In(Ga)As量子点红外探测器的主要结构、性能和取得的最新结果,最后探讨了如何进一步提高量子点红外探测器的性能。指出要实现量子点红外探测器的优势,必须优化量子点生长条件,让量子点更小、更均匀和密度更大;必须提高量子点的掺杂控制和掺杂水平,实现每个量子点中有1～2个电子;必须降低量子点生长中引入的应力,增加量子点有源区的层数;此外,还必须寻求新的量子点红外探测器结构。     

宽带3—5μm量子阱红外探测器的研制

采用分子束外延方法在GaAs衬底上生长了n型掺杂的应变InGaAs/AlGaAs多量子阱结构,制作成 3—5μm波段的量子阱红外探测器 ,响应峰值波长 λp=4.2μm,响应带宽可达 Δλ/λ=50% ,500K黑体探测率 D*BB(500,1000,1 )达 1.7E10 cm.Hz1/2/W.     

10μm GaAs/AlGaAs多量子阱红外探测器研究

采用量子阱中唯一束缚态到扩展态间的光吸收,研制成中心波长10μm的探测器。本文给出了器件性能测试结果,并讨论了存在的主要问题。     

ZnCdS/Cd_xZn_(1-x)Se_yS_(1-y)量子点量子阱及有机-无机LED北大核心

为了提高无机纳米发光材料的发光效率和有机-无机杂化电致发光器件的性能,使用有机金属前驱体法,制备了具有化学组分梯度的ZnCdS/CdxZn1-xSeyS1-y量子点量子阱材料以及CdxZn1-xSeyS1-y量子点材料。观察到相同反应温度与反应物配比所制得的ZnCdS/CdxZn1-xSeyS1-y光致发光峰相较于CdxZn1-xSeyS1-y出现明显的蓝移,且荧光量子效率有一定的提高,最高可达60.6%。通过在反应过程中调节Se与S的比例,观察到了反应产物的光致发光峰随Se比例的减少而逐渐蓝移。结果表明,与使用纯无机纳米材料作为有源层的器件相比,使用量子点量子阱材料制备的有机-无机杂化LED的电流效率提高了4.3倍。     

应变In_xGa_(1-x)As/Al_(0.15)Ga_(0.85)As多量子阱的电光双稳

在垂直于异质界面电场存在的情况下,用光电流光谱学研究了分子束外延生长的应变 In_xGa_(1-x)As/Al_0.15Ga_0.85As 多量子阱的光学吸收性质。在体 GaAs 衬底透明的波长范围内,观察了量子限定斯塔克效应。室温下无须去除 GaAs 衬底,显示出自电光效应器件的光学双稳性。     

GaAs/AlGaAs量子阱红外探测器的量子阱参数设计

量子阱参数如势阱宽度、势垒高度和阱中的掺杂浓度决定了阱中的能级分布及光学吸收,它和量子阱红外探测器(QWIP)的响应波长、暗电流、响应率、探测率等特性参数密切相关.为了使设计的QWIP达到预期的各种性能指标,对其各参量进行了精心设计.运用量子阱的第一激发态与势垒的高度接近时产生共振效应,进行了量子阱的优化设计,得出垒高和阱宽的关系.另外,根据器件光谱响应的要求,利用传输矩阵法计算出相应的量子阱参数.此设计方法在GaAs/AlGaAs长波-长波双色QWIP中得到了较好的验证.     

Hg_(1-x)Cd_xTe红外探测器

富士通公司用独特的方法制成了均匀的单晶且成功地控制了载流子浓度并确定了器件工艺。这种器件不仅可医用,用于准确测量体温微小分布的高性能成象装置,而且可望用于工业,监视大气污染。     

In_xGa_(1-x)As/GaAs应变单量子阱结构的静压光致发光研究

在室温和液氮温度下,0-60kbar范围内对In_xGa(1-x)As/GaAs应变单量子阱结构进行了静压光致发光研究.在室温下,量子阱中发光峰随压力的变化是亚线性的,而在液氮温度下是线性的.阱中发光峰的压力系数比GaAs势垒的小约10％左右.发现对应于导带第二子带的发光峰的压力系数略大于第一子带的.此结果与GaAs/Al_xGa_(1-x)As量子阱的情况正好相反.     

Pb_(1-x)Sn_xTe红外探测器

近十多年来,半导体探测器和热电探测器取得了很大的进步。本文介绍这些成果的一个方面是在使用铅锡碲三元合金的红外探测器中以前介绍不多的金属一半导体(MS)结器件。     

Ge_xSi_(1-x)/Si超晶格量子阱红外探测器和焦平面阵列现状

文章主要介绍 Ge_xSi_(1-x)/Si 超晶格量子阱长波红外探测器和新颖的红外焦平面阵列的现状。     

低噪声GaAs/A1GaAs多量子阱红外探测器

提出了一种新结构的多量子阱红外探测器（QWIP）。在常规多量子阱结构的基础上加入P型欧姆接触层,实现以小的隧道电流代替原有的大的补偿电流,从而减小器件的暗电流实现低噪声器件。对器件暗电流的理论计算与实验曲线符合的很好。制备了新结构器件,其噪声只是同结构的常规QWIP的1／3。     

应变层In_xGa_(1-x)As/GaAs量子阱的光调制反射谱研究

用光调制反射谱(PR)测量了三块应变层 In_xGa_(1-x)As/GaAs 量子阱多重结构样品,每块样品中包含宽度为140、80、50、30和20A的量子阱.在300K和77K的PR谱中观察到各个量子阱的11H和11L光跃迁.根据PR数据用包络函数法进行分析,估算了量子阱中In的成分.在解释300K和77K实验结果时考虑了流体静压形变势常数的温度依赖性.实验和理论最佳符合时求得导带边不连续性在300K为0.7,77K为0.66.     

2μm像元间距GaAs/AlGaAs量子阱红外焦平面探测器

量子阱焦平面探测器具有大面阵焦平面探测器重复性和均匀性好、成品率高、成本低等明显的产业化优势,在军民两用领域获得了广泛而重要的应用.为了尽快研制出全国产化高性能量子阱红外焦平面探测器,通过完全正向的器件设计,采用常规光刻和反应离子刻蚀方法,成功研制出87.1%的高占空比320×256长波量子阱焦平面探测器,峰值波长9μm,平均峰值探测率1.6×1010cm·Hz<1/2·W-1.第一支样管的噪声等效温差为33.2 mK,响应率不均应性8.9%.面阵盲元率1%.在70 K温度下获得了1 km和4.2 km处的建筑物的清晰成像.实验结果充分显示了器件设计的正确性及研制技术的可控性.