双量子阱系统伏安特性的数值模拟

本文通过求解薛定谔方程得到由分段线性势垒构成的量子系统的变换矩阵和透射系数的精确解,并利用这一结果计算了双量子阱系统的偏压隧道电流,讨论了双量子阱系统结构变化对其伏安特性的影响。与单量子阱系统的比较表明,双量子阱系统在某些方面,如电流峰谷比,负微分电阻区等优于单量子阱系统。     

外加电场对GaN/AlxGa1-xN双量子阱中性施主束缚能的影响

在有效质量包络函数理论下,利用变分法计算了未加电场以及加入电场后 双量子阱中施主杂质各种情况下的束缚能,讨论了双量子阱中间势垒高度、施主杂质位置对杂质束缚能的影响。给出了加入电场后施主位置不同时的束缚能和波函数,以及量子阱宽度不同时的束缚能,并且计算了未加电场和加入电场后中间势垒高度变化以及宽度不同时的束缚能。当双量子阱中间垒宽一定时,束缚能随着阱宽的变化会出现一个峰值。在阱宽一定时,随着中间垒宽度的增加,束缚能逐渐减小,并在垒宽增加到一定宽度时双量子阱情况与单量子阱情况相似,束缚能不再明显变化。计算结果对设计和研究 量子阱发光和探测器件有一定的参考价值。     

ZnCdSe/ZnSe单量子阱中的双激子发光谱

在分子束外延生长的ＺｎＣｄＳｅ／ＺｎＳｅ单量子阱结构中,观察到了双激子发光谱．采用不同宽度的量子阱,得出了双激子束缚能与量子阱宽度的依赖关系．研究了双激子发光谱与激发光波长和激发功率的关系．发现在阱内激发的条件下,自由激子更容易由于相互作用而形成双激子,在～１ｍＷ／ｃｍ２的激发功率密度下即可观察到明显的双激子发光．     

1.06μm大功率连续半导体激光器

利用金属有机化学气相淀积(MOCVD)技术,生长了InGaAs/AlGaAs分别限制压应变双量子阱和单量子阱两种材料结构,通过对不同腔长单管激光器的LIV测试获得内部参数,对单、双阱两种材料结构器件参数进行对比分析,确定了单量子阱结构作为1.06μm大功率半导体激光器的材料结构。通过研究单管激光器的电光转换效率与腔长、注入电流的关系,获得了最高达到57.5%的电光转换效率。对1mm腔长单管激光器进行了大电流高温加速老化测试,结果显示研制出的单管激光器室温下在1.5A工作电流下寿命远大于104h。     

GaAs/AlGaAs量子阱中电子浓度的自洽计算

应用波函数展开方法,自洽计算了调制掺杂AlGaAs/GaAs/AlGaAs量子阱中电势能分布、子能级位置、2DEG浓度分布和2DEG面浓度n_s,以及这些参数与量子阱宽度、不掺杂AlGaAs厚度等材料参数的关系.计算表明,量子阱中2DEG n_s比单异质结n_s大2倍左右,量子阱宽度在200-300A之间n_s有个最大值;量子阱太宽时,2DEG主要集中在两边异质结界面附近,变为双异质结.     

用MOCVD制作极窄的改进型单量子阱激光器

研究者们采用金属有机化学汽相淀积(MOCVD)工艺制成了低阈值和高微分量子效率的单量子阱和多量子阱激光器。不久前,用分子束外延法已制成极低阈值电流密度的改进型多量子阱激光器。一种更基本的结构-单量子阱激光器,由于结构简单和内界面数较少,也令人感兴趣。然而,现有资料表明,除了很好简并掺杂和在低温(77K)下使用外,一般单量子阱激光器的阱宽小于80(?)时就不能工作。最近,报导过一种梯度折射率波导单独限制异质结激光器。我们采用这种结构制成了极窄单量子     

980 nm应变单量子阱的理论设计

研究了应变单量子阱势阱宽度的计算方法 ,为应变单量子阱的设计提供了理论依据 .对于确定的材料组份 ,根据应变理论及有限深势阱的处理方法 ,系统地计算了 980 nm应变单量子阱宽度 ,理论计算与实验结果相吻合     

双纵模激光二极管

已经制造出用于波分复用通信系统，双波长光测量系统和光数据处理系统的双纵模分布布拉格反射激光二极管，为了适应双纵模运行选用了一种有周期性相移光栅的布拉格反射器，使用硅离子注入法，通过量子阱的组分无序化而实现了有源和无源波导的单片集成。     

电导法测量Si_(1-x)Ge_x/Si量子阱的能带偏移

本文分析了一个单量子阱的随频率变化的Ｇ－Ｖ特性,提出用电导法测量量子阱的能带偏移．通过对一个Ｓｉ１－ｘＧｅｘ／Ｓｉ单量子阱的实验Ｇ－Ｖ曲线的分析,验证了这一方法的可靠性     

一种1064nm应变双量子阱激光器的设计与制作

为能得窄谱宽、高亮度的1064nm-InGaAs/GaAs应变双量子阱激光器,分析了In组份与临界厚度、应变量的变化关系,并给出了In组份的选择范围。采用Kane模型给出了量子阱中第一分立能级分裂宽度与垒宽的关系,明确了应变双量子阱激光器中垒宽的选择。最后,通过金属有机气相沉积(MOCVD)法生长了1064nm应变双量子阱激光器,实验结果与理论计算的辐射波长值基本吻合。     

双单量子阱材料的调制光谱研究

本文采用光调制光谱方法测量了GaAs/Ga_(1-x)Al_xAs双单量子阱材料的光调制反射光谱(PR),同时观察到了二个单量子阱中的带间激子跃迁,采用电场调制线形可以拟合出激子跃迁的能量,与简单的有限方势阱模型的计算结果符合。并且由调制反射光谱中的Franz-Keldysh振荡,计算得到材料表面内建电场约为29.3kV/cm。     

实现双蓝光波长发光二极管光谱均衡辐射的研究

采用数值分析方法进行模拟分析InGaN/GaN混合多量子阱中不同活性层结构对GaN基双蓝光波长发光二极管光谱的影响。结果发现只依靠改变活性层中的In0.12Ga0.88N/GaN量子阱和In0.18Ga0.82N/GaN量子阱的数量或位置,难以有效改善电子空穴在混合多量子阱中的分布和实现双蓝光均衡辐射。但随着p-AlGaN层的移去和n-AlGaN层的引入,或在量子阱引入应力补偿层AlGaN,能有效实现双蓝光平衡辐射。     

金属平面半导体量子阱微腔自发发射

应用微腔腔量子电动力学和半导体量子阱物理,讨论了平面半导体量子阱微腔的自发发射,得到了腔结构、量子阱参量和注入载流子下的微腔自发发射谱和载流子寿命.计算发现由于微腔和量子阱分别对光子和载流子的限制,平面微腔可以增进自发发射,具有很强单方向性。     

金属平面半导体量子阱微腔自发发射

应用微腔腔量子电动力学和半导体量子阱物理,讨论了平面半导体量子阱微腔的自发发射,得到了腔结构、量子阱参量和注入载流子下的微腔自发发射谱和载流子寿命．计算发现由于微腔和量子阱分别对光子和载流子的限制,平面微腔可以增进自发发射,具有很强单方向性．     

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     

隧道谱仪及其应用

本文描述隧道谱仪的测量原理,并给出一个隧道谱测量系统的结构。利用该系统测量了硅隧道二极管和分子束外延单晶态CoSi_2/N~+-Si肖特基势垒二极管中的硅声子谱,以及GaAs/Al_xGa_(1-x)As双垒单量子阱中的不同共振隧穿机构。显示了隧道谱仪是研究固体中量子隧穿现象的一种有力工具。     

应变多量子阱激光器的结构稳定性

通过计算应变多量子阱中的净应力和应变弛豫,讨论了激光器结构中应变多量子阱的稳定性。净应力是失配位错增殖的驱动力,是应变多量子阱稳定的重要判据。因此,用单结点模型计算了应变多量子阱结构中的净应力。计算结果表明,净应力的最大值在应变多量子阱结构中的位置与阱层和垒层的厚度以及阱层的失配有关,非应变垒层和盖层能在一定程度上稀释净应力。在此基础上,利用动力学模型计算了应变多量子阱的应变弛豫。     

量子阱DBR微腔激光器中自发发射的控制

应用腔量子电动力学和量子阱物理,计算了量子阱DBR微腔激光器的自发发射谱.发现由于DBR微腔和量子阱分别对光子和载流子的限制,单方向的自发发射可以增进约三个量级,总的自发发射增强一个量级.     

量子阱DBR微腔激光器中自发发射的控制

应用腔量子电动力学和量子阱物理 ,计算了量子阱 DBR微腔激光器的自发发射谱 .发现由于 DBR微腔和量子阱分别对光子和载流子的限制 ,单方向的自发发射可以增进约三个量级 ,总的自发发射增强一个量级 .     

纤锌矿InxGa1-xN/GaN量子阱中的界面声子模

采用赝原胞模型计算讨论纤锌矿InxGa1-xN混晶性质;基于宏观介电连续模型的传递矩阵方法研究任意层纤锌矿量子阱中的界面声子,得出任意层纤锌矿量子阱中的界面声子的本征模解和单量子阱的色散关系,并对InxGa1-xN/GaN单量子阱界面声子的色散关系进行了数值计算和讨论。结果表明,纤锌矿InxGa1-xN混晶中的E1声子和A1声子都表现为单模行为;在对称非应变单量子阱GaN/InxGa1-xN/GaN中,界面声子频率随x的变化呈线性关系。