GaAs／GaAlAs中红外量子阱探测器和双色量子阱红外探测器

本文报道我们在国内率先研制的ＧａＡｓ／ＧａＡｌＡｓ中红外（３～５μｍ）量子阱探测器和双色量子阱红外探测器的制备和性能．ＧａＡｓ／ＧａＡｌＡｓ中红外量子阱探测器是光伏型，探测峰值波长为５．３μｍ，８５Ｋ下的５００Ｋ黑体探测率为３e９ｃｍ·Ｈｚ１／２／Ｗ，峰值探测率达到５×１０１１ｃｍ·Ｈｚ１／２／Ｗ，阻抗为５０ＭΩ．ＧａＡｓ／ＧａＡｌＡｓ双色量子阱红外探测器是偏压控制型的两端器件，在零偏压下该探测器仅在３～５μｍ波段有响应，响应峰值波长为５．３μｍ，８５Ｋ温度下５００Ｋ黑体探测率为３e９ｃｍ     

GaAs／AlGaAs多量子阱二维面阵红外探测器

本文报道１０×１６元二维面阵ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ多量子阱红外探测器的研究进展．通过表面光栅耦合，采用垂直入射的工作模式，在Ｔ＝８０Ｋ时探测率为２．９e１０ｃｍ·Ｈｚ（１／２）／Ｗ，电压响应率为１．３e４Ｖ／Ｗ．各测试单元间探测率和电压响应率的偏差小于１８％，串音小于０．４５％，在最大探测率偏置条件下，器件的暗电流密度为６．２e－）Ａ／ｃｍ２．     

3～5.3μmIn_xGa_(1-x)As/Al_yGa_(1-y)As/Al_zGa_(1-z)As非对称台阶量子阱红外探测器

本文报道我们率先研制出的３～５．３μｍＩｎｘＧａ１－ｘＡｓ／ＡｌｙＧａ１－ｙＡｓ／ＡｌｚＧａ１－ｚＡｓ非对称台阶量子阱红外探测器的制备和性能．该探测器具有光伏特征，７７Ｋ温度、±７Ｖ外偏压下的５００Ｋ黑体探测率达到约１．０×１０１０ｃｍ·Ｈｚ１／２／Ｗ，并且，与１→２子带间跃迁相对应的光电流峰值响应波长可随外偏压在中红外（３～５．３μｍ）波段作适当调谐．运用平面波展开法，依据样品的阱、垒结构参数，计算了ＩｎｘＧａ１－ｘＡｓ／ＡｌｙＧａ１－ｙＡｓ／ＡｌｚＧａ１－ｚＡｓ非对称台阶量子阱１→２子带间跃迁的Ｓｔａ     

128×1元GaAs／AlGaAs多量子阱扫描红外焦平面的红外成像

研制成功了１２８×１元ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ多量子阱扫描型红外焦平面（ＦＰＡｓ），器件的响应率达到ＲＰ＝２．０２×１０＾６Ｖ／Ｗ，截止波长为λ＝８．６μｍ，根据常规的黑体探测率定义，得到器件的黑体探测率为Ｄｂ＝２．３７×１０＾６ｃｍ．Ｈｚ／Ｗ，并最终获得了清晰的曙物体残留热像图。     

高性能GaAs／AlGaAs量子阱红外探测器的研制

ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ多量了阱结构的红外探测器是近几年出现的一种新型红外探测器。本文对基基本原理作了介绍。并报导了最新研制成果；Ｄλ＝１．４２×１０＾１１ｃｍＨｚ１／２Ｗ＾－１＝Ｒλ＝２．３２×１０＾６Ｖ／Ｗ，峰值响应为８．５μｍ的高性能ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ量子阱红外探测器。     

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．     

Ge_xSi_(1-x)/Si应变超晶格PIN探测器的研制

本文对ＧｅｘＳｉ１－ｘ／Ｓｉ应变超晶格ＰＩＮ探测器进行了分析和设计（其中ｘ＝０．６），并制作出了相应的器件．对典型器件的测试结果表明，在１．３μｍ光照下，反偏电压为－５Ｖ时，光响应电流为２．６μＡ，暗电流为４００ｎＡ，探测灵敏度为０．１５３μＡ／μＷ．最大总量子效率为１４．２％．     

InGaAs／GaAs垂直对准量子点超晶格的正入射红外吸收

利用分子束外延技术，生长了３０周期的ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ量子点超晶格，透射电镜表明各层量子点沿生长方向呈现很好的垂直对准，红外吸收测试观察以明显的垂直入射红外吸收，吸收范围为８．５～１０．４μｍ之间，峰值波长为９．９μｍ第一次实现了响应８～１２μｍ大气窗口的量子点的垂直入射红外吸收，这一结果预示了量子点超晶格结构在红外探测领域的潜在应用。     

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。     

大面积1.54μm波长测距用InGaAs雪崩光电二极管

设计并研制成功适合人的眼睛安全测距应用的ＩｎＧａＡｓ雪崩光电二极管（ＡＰＤ）。器件直径为２００μｍ，工作在２１℃，１５４０ｎｍ波长时响应为０．６４Ａ／Ｗ，典型暗电流和噪声因子分别为３０ｎＡ和６．５。介绍了该器件的工作原理，设计和制作工艺。     

2 μm波段InGaAsSb/AlGaAsSb宽条多量子阱激光器

报道了用ＭＢＥ生长的ＩｎＧａＡｓＳｂ／ＡｌＧａＡｓＳｂ多量子阱材料做成的宽条激光二极管的性能。室温下以脉冲方式工作，实现了８３ｍＷ的峰值功率输出，阈值电流为２５０ｍＡ，典型峰值波长为２．００μｍ左右。     

有分离层的长波雪崩光电二极管

对于光传感应用而言,波长达到或超过２μｍ的光电探测器是有益的。目前以砷化铟镓（ＩｎＧａＡｓ）为基础的探测器呈现很大暗电流,不适合雪崩光电二极管之类的强电场器件。现在,普林斯顿大学的研究人员已发展一种制作理论上能探测到２．１μｍ波长的雪崩光电二极管技术。带有高铟含量的材料可做在磷化铟衬底上,但它是压应变的,由此限制了可生长的应变量子阱数目,从而也限制了其量子效率。普林斯顿研究小组用另一层同样的但是反应变的材料来补偿ＩｎＧａＡｓ的压应变。所制成的器件有２．８μｍ厚度的吸收区,有由６００个以上外延层构…     

具有线性GRIN结构GaAs/AlGaAs单量子阱激光器

采用ＭＯＣＶＤ 方法成功地研制了具有线性ＧＲＩＮ 结构ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ单量子阱激光器。该激光器的峰值波长为８１５～８２５ ｎｍ ,阈值电流为１３０ ｍ Ａ。工作电流在４８０ ｍ Ａ 时,单面连续输出光功率高达２００ ｍ Ｗ,且基本保持在单模工作状态。工作在９７０ ｍ Ａ 时,单面连续输出光功率为０．５ Ｗ。     

157W准连续AlGaAs/GaAs激光二极管线列阵

通过优化设计量子阱结构和列阵结构,减小腔面光功率密度,避免器件腔面灾变损伤,得到１ｃｍＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ激光二极管线列阵,在热沉温度２１℃,脉冲宽度２００μｓ,重复频率１００Ｈｚ时,输出峰值功率达１５７Ｗ．     

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％。     

LP－MOCVD制作InGaAs／InPPIN光电二极管

采用ＬＰ－ＭＯＣＶＤ制作了ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＰ平面型ＰＩＮ光电二极管。器件光敏面直径为７５μｍ，采用Ｚｎ扩散形成ＰＮ结，－６Ｖ偏置下其暗电流低达８～１３ｎＡ；反向击穿电压为６０Ｖ（１μＡ）。在没有增透膜时，对１．３μｍ注入光响应度为０．５６Ａ／Ｗ，光谱响应范围为０．９０～１．７０μｍ。     

Si1-XGeX/Si红外光电探测器

本文报导了用两种缓冲层生长技术研制的Ｓｉ１－ｘＧｅｘ／Ｓｉ异质结ｐｉｎ型红外探测器。其波长范围为０．７０～１．５５μｍ,峰值波长为０．９６～１．０６μｍ,暗电流密度低达０．０３μＡ／ｍｍ＾２（－２Ｖ）,在１．３μｍ处的响应度高达０．１５Ａ／Ｗ（－５Ｖ）;讨论了Ｇｅ组分、外延层厚度、偏置电压等对探测器参数的影响。     

GaAs／AlGaAs多量子阱红外探测器材料研究

本文报道ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ多量子阱长波长红外探测器材料的制备及其性能．这种材料由ＧａＡｓ阱和ＡｌＧａＡｓ势垒组成，除内ｎ型掺杂，具有５０个周期．利用分子束外延技术成功地生长出了大面积（２英寸）均匀（厚度△ｔ＿ｍａｘ／≤３％，组分△　ｘ＿ｍａｘ／ｘ≤３．４％，掺杂浓度△ｎｍａｘ／ｎ≤３％，椭圆缺陷≤３００ｃｍ－２）的外延材料．分析了暗电流的成因，通过加厚势垒（Ｌｂ≥３００）、控制掺杂（ｎ≤１×１０￣１８ｃｍ￣３）、精确设计子带结构，将暗电流降低了几个数量级，同时使电子的输运得到了改善．由此得到了高质量的     

GaInNAs／GaAs量子阱激光器的发展与未来

ＧｓＩｎＮＡｓ是一种直接带隙半导体材料,在长波长（１．３０和１．５５μｍ）光通信系统中具有广阔的应用前景。通过调节Ｉｎ和Ｎ的组分,既可获得应变ＧａＩｎＮＡｓ外延材料,也可制备ＧａＩｎＮＡｓ与ＧａＡｓ匹配的异质结构,其波长覆盖范围为０．９￣２．０μｍ．ＧａＩｎＮＡｓ／ＧａＡｓ量子阱激光器的特征温度为２００Ｋ,远大于现行ＧａＩｎＮＡｓＰ／ＩｎＰ激光器的特征温度（Ｔ０＝５０Ｋ）。ＧａＩｎＮＡｓ光电子器件     

InP系波导和光电探测器单片集成

本文主要报道ＩｎＰ光波导和ＩｎＧａＡｓ－ＰＩＮ光电探测器的单片集成，包括材料生长、器件工艺、器件测试三个部份．器件的结构和制作方法较为简单，而代表器件性能的主要参数可与国外同类器件相接近，如光波导损耗最小为８．６ｄＢ／ｃｍ，器件正向压降为０．４～０．６Ｖ，反向击穿电压＞４０Ｖ，响应度～０．５Ａ／Ｗ，上升时间＜０．９ｎｓ．