InGaAs（P）分别限制应变单量子阱激光器的优化设计

针对较常用的ＩｎＧａＡｓ（Ｐ）分别限制应变单量子阱激光器，给出了为得到最大净增益的优化设计参数。对于激射波长为１．５５μｍ的无应变激光器，最佳的光限制层波长为１．２４μｍ，厚度为１００ｎｍ。当阱材料引入压缩应变后．由于价带的有效状态密度减小，量子阱激光器的微分增益变大，阱深的增大对增大线性增益的效果更加明显．所以最佳光限制层的波长将变短，为１．２０μｍ     

InGaAs(P)应变补偿多量子阱结构激光器的理论研究

从理论上分析了应变补偿多量子阱激光器的阈值特性，并以ＩｎＧａＡｓ（Ｐ）体系为例，分别对应变补偿结构和普通应变多量子阱激光器进行了数值计算。结果表明，具有应变补偿结构的激光器可以获得较大的增益和较小的阈值电流密度。其中，阱材料能带结构的变化是使得应变补偿结构激光器具有上述优良特性的决定性因素。     

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°     

1.3μm量子阱LD的工艺研究和特性分析

１．３μｍ量子阱ＬＤ的工艺研究和特性分析金锦炎，李同宁，刘涛，李云樵，王任凡，刘自力（武汉电信器件公司）１引言１．３μｍ波长激光器作为光通信光源，正由有致冷向无致冷转化。量子阱激光器阈值电流低、温度特性好，因此是无致冷激光器的最佳选择［１～２］。我们...     

双偏振双波长混合应变量子阱激光器

本文报道了以混合应变量子阱结构为有源区的激光器。对有源区分别采用体材料、匹配量子阱、压应变量子阱和混合应变量子阱结构的激光器进行了比较。混合应变量子阱激光器能同时工作于两种偏振模式，而且两种偏振模式的激射波长不同。结合实验结果，我们可以看出在混合应变量子阱结构中，从偏偏自发辐射谱峰值长差不能推断两种量子陆的能带填充效应大小。     

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．     

InAsP/InGaAsP量子阱的子带跃迁计算

采用有效质量框架下一维有限深单阱的Ｋｒｏｎｉｇ － Ｐｅｎｅｙ 模型对ＩｎＡｓｙＰ１ － ｙ／Ｉｎ１ － ｘＧａｘＡｓｙＰ１ － ｙ 量子阱结构的跃迁波长与组分及阱宽间的关系进行了计算,并采用能量平衡模型计算了此材料体系的生长临界厚度。计算结果表明,ＩｎＡｓｙＰ１ － ｙ／Ｉｎ１ － ｘ ＧａｘＡｓｙＰ１ － ｙ 是制作１ ．３ μｍ 或１ ．５５ μｍ 波长量子阱激光器的良好材料体系,此材料体系在２ ～３ μｍ 的中红外波段也有很大潜力。采用ｙ 约为０ ．４ 的组分和约１ ．３ ％ 的压应变可以满足１ ．３ μｍ 波长激光器的要求, 而ｙ 约为０ ．５５ 的组分和约１ ．８ ％ 的压应变可以满足１ ．５５ μｍ 波长激光器的要求。     

俄歇复合对应变量子阱激光器阈值电流的影响

通过考虑不同因素对压应变和张应变量子阱激光器阈值电流和特征温度的影响,得到了俄歇复合和非俄歇复合对阈值电流起主要作用的转变温度Tc,小于Tc时,主要是非俄歇复合;大于Tc时,主要是俄歇复合,而且张应变量子阱激光器转变温度要比压应变量子阱激光器的转变温度要高;张应变量子阱激光器与压应变量子阱激光器相比,阈值电流更低,特征温度更高。     

1.3 μm InGaAsSb/GaAsSb量子阱激光器有源区结构设计

为了研制满足光纤通讯需求的高性能半导体激光器,对压应变InGaAsSb/GaAsSb量子阱激光器有源区进行了研究。根据应变量子阱能带理论、固体模型理论和克龙尼克-潘纳模型,确定了激射波长与量子阱材料组分及阱宽的关系。基于Lastip软件建立了条宽为50 μm、腔长为800 μm的半导体激光器仿真模型,模拟器件的输出特性,讨论了量子阱个数对器件光电特性的影响。结果表明：当量子阱组分为In0.44Ga0.56As0.92Sb0.08/GaAs0.92Sb0.08、阱宽为9 nm、量子阱个数为2时,器件的性能达到最佳,阈值电流为48 mA,斜率效率为0.76 W/A。     

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。     

光通信用高性能应变层量子阱激光器

把应变引入量子阱，改变Ⅲ－Ⅴ族体化合物半导体材料的能带结构，从而全面改善半导体激光器的性能，出现了通信用新一代高性能应变层量子阱激光器。     

大应变In0.3Ga0.7As/GaAs量子阱激光器的生长和研究

金属有机物化学气相沉积(MOCVD)方法生长应变InGaAs／GaAs量子阱，应变缓冲层结合生长中断改善量子阱的PL谱特性．用该量子阱制备的激光器有很低的阈值电流密度(43A／cm^2)和较高的斜率效率(0．34W／A，per facet)．     

应变InGaAs／AlGaAs量子阱激光器的工作特性

人们对激射波长在０．９＜λ＜１．１μｍ的应变ＩｎＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ量子阱（ＱＷ）激光器很感兴趣。主要应用有泵浦晶体或玻璃主体中的稀土离子（特别是掺Ｅｒ３＋光纤放大器的９８０ｎｍ泵浦），研制透明衬底的面发射激光器和增加倍频二极管激光器的可用波长范围。本文叙述了多种结构应变ＩｎＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ单量于阱激光器的工作特性。     

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。     

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％。     

快速热退火提高应变InAs／InP量子阱结构的晶体质量

研究了快速热退火对应变ＩｎＡｓ／ＩｎＰ单晶子阱结构光学性质的影响。样品经最佳条件７００℃，５ｓ的快速热退火，８Ｋ温度下量子阱的荧光强度地加了４倍，量子阱荧光峰仅蓝移１．５ｍｅＶ。     

低阈值高效率InAIGaAs量子阱808nm激光器

以Al0.3Ga0.7 As／InAlGaAs／Al0.3Ga0.7As压应变量子阱代替传统的无应变量子阱作为有源区，实现降低808nm半导体激光器的阈值电流，并提高器件的效率。首先优化设计了器件结构，并利用金属有机物化学气相淀积（MOCVD）进行了器件的外延生长。通过优化外延生长条件，保证了5．08cm片内的量子阱（OW）光致发光（PL）光谱峰值波长均匀性达0．1％。对于条宽为50／zm，腔长为750／zm的器件，经镀膜后的阈值电流为81mA，斜率效率为1．22W／A，功率转换效率达53．7％。变腔长实验得到器件的腔损耗仅为2cm^-1，内量子效率达90％。结果表明，压应变量子阱半导体激光器具有更优异的特性。     

GaAsSb/GaAs量子阱激光器结构的发光研究

研究了GaAsSb/GaAs应变量子阱及应变补偿量子阱激光器结构的光致发光和电注入发光.结果表明,分子束外延生长温度的改变使量子阱发光性能发生系统性变化,证明生长温度对量子阱中锑的组分和界面质量具有重要影响. 同时,低温光致发光峰的波长随激发功率密度增大发生明显蓝移,具有Ⅱ类量子阱的特点. 应变补偿量子阱激光器在波长为1.3μm附近激射,阈值电流密度约为1.8kA/cm2.     

GaAlAs/GaAs多量子阱激光器结构设计

本文详细地讨论了多量子阱激光器材料的结构设计、量子阱结构对激射波长的影响以及波导限制层铝含量x值对光限制因子的影响.用由密度矩阵理论推导的线性光增益公式,计算了光增益.从受激阈值条件得到最佳阱数和最佳腔长.为多量子阱激光器材料结构设计提供了有效的方法.