氮化物半导体电子器件的若干研究进展

近年来,氮化物半导体电子器件和材料研究有了重大的进展。在国家自然科学基金资助下,西安电子科技大学、北京大学和中科院微电子所完成了国家自然科学基金重点项目《GaN宽禁带微电子材料和器件重大基础问题研究》。致力于通过氮化物电子材料和器件的基础物理机理研究提高GaN电子材料的结晶质量和电学性能、发展新结构GaN异质结材料研究,获得高性能的GaN HEMT微波功率器件。本文主要介绍该项目在GaN微波功率HEMT和新型高k栅介质MOS-HEMT、InAlN/GaN材料的生长和物性缺陷分析以及HEMT器件研制、GaN异质结的量子输运和自旋性质研究以及GaN材料高场输运性质和耿氏器件等几个方面取得的研究进展。     

GaN基材料半导体激光器综述

叙述了激光器材料的发展,回顾了GaN薄膜制备的几个技术进展,总结了GaN基材料激光器(LDs)的发展历程。     

北大成功研制出氮化镓基激光二极管

北京大学物理学院宽禁带半导体研究中心研制的氮化镓基激光二极管实现了电注入激射，激光波长405nm，峰宽0．12nm。这是继2004年7月该中心率先在国内获得光泵浦GaN基激光器受激发射之后所取得的又一突破。GaN基激光器是波长最短的半导体激光器．波长为405nm范围的蓝一紫光GaN基激光器是发展下一代大容量高密度光存储信息技术的关键性器件。在国防建设、生物、环境、照明、显示、打印和医疗等领域，也具有广阔的应用前景和巨大的市场需求。研制GaN基激光器是国家高科技攻关的重要项目之一。     

SiC和GaN电子材料和器件的几个科学问题

扼要地叙述了宽禁带半导体SiC和GaN电子材料和器件的发展状况,介绍了SiC多形体、AlGaN/GaN异质结极化效应、GaN器件的电流塌陷效应和陷阱效应、SiC和GaN器件的特征工艺问题(离子注入、金属化等)以及温度升高时SiC载流子的冻析效应等。     

GaN基发光二极管研究与进展

宽禁带Ⅲ族氮化物基半导体GaN是最近研究比较活跃的半导体材料系，其高亮度发光二极管一出现即引起广泛的关注，并以惊人的速度实现了商品化。文章就GaN基半导体二极管的研制和发展概况，应用和市场前景，以及近期研究热点作了介绍。     

宽禁带GaN基半导体激光器进展

宽禁带Ⅲ族氮化物基半导体是20世纪末研究最活跃的半导体材料系,其高亮度发光二极管和激光器一出现即以惊人的速度实现了商品化。文章就GaN基半导体激光器的市场需求、蓝宝石基片上生长的氮化镓基激光器的研制和发展概况以及近期研究热点作了扼要介绍。     

高亮度GaN基蓝光与白光LED的研究和进展

GaN基蓝光LED高亮度化对传统照明光源带来了很大冲击.简述了GaN材料和GaN基蓝光LED器件结构的发展,阐述了为了改善LED性能的一些新措施、LED在照明光源上的应用优势,给出了白光LED的常用制备方法以及最新的研究成果.最后,提出了需要着重解决的问题.     

更长寿命的蓝光激光器

在宣布第一个连续输出氧化镓（GaN）蓝光半导体激光器（室温运转）之后的不到一年时间里，日本日亚化学工业公司的Nakamura等人又报导了演示寿命为3000h和估计寿命超过10000h的蓝光激光器[1]。现在这种激光器已达到商品化应用范围，在此应用中，10000到20000h的寿命是需要的。日亚估计，商品化GaN激光二极管将于1998秋推向市场。据我们所知，Nakamura最近发展的以GaN为基础的紫、绿、蓝绿发光二极管和激光二极管对世界肯定有巨大影响，它已为科学和商品化应用开辟了一种新的材料体系。这种器件有巨大的现成商业市场：如用于显示器、高密…     

过渡金属掺杂GaN基稀磁半导体的研究进展

阐述稀磁半导体、GaN基稀磁半导体、过渡金属掺杂GaN基稀磁半导体的研究进展,探讨过渡金属掺杂GaN薄膜,可有效增强稀磁半导体的磁性及光电性。     

展望氮化镓器件的光辉未来

由于日本日亚化学公司S．Nakamura1997年演示的连续波二极管激光器的外推寿命达到了10000h，氨化镓（GaN）研究人员将会记住这一年。同年的材料研究协会（MRS）秋季会议（1997年12月1～5日在波士顿举行）也因此及时地给Nakamura的GaN发光二极管商业化成就授予了材料研究协会奖，并且很快把二极管激光器包括到“GaN二极管激光器的工业应用”辅导会议中。该辅导包括三个专家讲演的特邀论题，即印刷、光记录和显示业，由此地激起了GaN激光器对这些领域未来影响的设想。加州施乐帕罗·阿尔多研究中心的R．Bringans评述了印刷业和它转移到…     

半导体可饱和吸收镜实现高频脉冲激光研究进展

介绍了作为固体激光器、半导体激光器和光纤激光器被动锁模吸收体的半导体可饱和吸收镜(SESAM)的基本原理和制作方法。详细阐述了利用半导体可饱和吸收镜对同体激光器和光泵垂直外腔面发射半导体激光器进行被动锁模，获得重复率为几吉赫到几百吉赫的超短脉冲激光的方法。     

有机半导体激光器研究的新进展

近年来,有机半导体激光器已经成为一个新的研究热点。叙述了光泵浦有机半导体激光器的最新研究进展,对实现电泵浦（ 电注入） 有机半导体激光器也进行了评述。     

大功率半导体激光器最新研究进展

大功率半导体激光器在军事领域和工业领域有着广泛的应用.综述了大功率半导体激光器最新研究进展,着重于在提高可靠性、提高功率转换效率、波长稳定、拓展波长范围等方面所取得的进步,并对目前大功率半导体激光器在材料加工领域中的直接应用进行了介绍,并展望了其发展趋势.     

半导体激光器光束质量评价方法探讨

针对半导体激光器的结构和光束特点,分析了M2因子的概念与半导体激光器激光本质之间的关系,研究了其局限性,探讨了激光光束质量的影响因素,提出利用准直代价作为半导体激光器光束质量评价因子,该因子由激光器的结构参数和光束参数有机组合而成,此值越小光束质量越好,越容易准直.新的评价因子即完善了"光参数积"的普适性,又具有针对性...     

Tapered Cavities for High-Modulation-Efficiency and Low-Distortion Semiconductor Lasers

We show that mode structure and cavity geometry in multisegment semiconductor lasers can be tailored to realize high modulation efficiencies as well as low distortion levels in directly modulated semiconductor lasers using the gain-lever effect. Compared with conventional semiconductor gain-lever lasers, the lasers proposed here can have five times higher modulation efficiencies. The second-order harmonic and third-order two-tone intermodulation distortion levels in the proposed lasers are also significantly lower than in conventional gain-lever lasers. We also show that, in the lasers proposed here, unlike in conventional gain-lever lasers, modulation bandwidths and output power levels may not be sacrificed in order to obtain high modulation efficiencies.     

Multielectrode Semiconductor Lasers

ＭｕｌｔｉｅｌｅｃｔｒｏｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒＬａｓｅｒｓ①②ＬＵＨｏｎｇｃｈａｎｇ，ＳＵＮＨｏｎｇｘｉａ，ＬＵＯＢｉｎ，ＣＨＥＮＪｉａｎｇｕｏ（ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００３１，ＣＨＮ）Ａｂ...     

Multielectrode Semiconductor Lasers^①②

Multielectrode semiconductor lasers are studied via the ray method.The expression of the output photon number of N-electrode semiconductor lasers has been derived for the first time.When N=1 or 2,the expression of the output photon number fits in that of one-electrode(general)or two-electrode semiconductor lasers perfectly.     

具有强耦合外腔的半导体激光器稳定性极限条件

从理论上分析了强耦合外腔半导体激光器的稳定性。在外腔半导体激光器速率方程分析中引人了强反偏因子近似，通过增益速率－频率平面中的特性分析得到如下结论：对于给定参数的外腔半导体激光器，存在有一个技术不能超越的稳定性的理论极限条件。强反馈和短外腔长度有利于提高外腔半导体激器的稳定性．     

多段式半导体激光器的研究进展

综述了多段式半导体激光器的研究进展.按结构不同,将它们分为两段式、三段式和四段式激光器进行讨论.重点介绍了几类具有典型结构的单片式集成激光器,总结了它们的设计背景、设计目的、基本设计思想、性能特点和基本用途,讨论了这些器件结构的共同点,指出两段式、三段式和四段式激光器研究上的关联和各自的研究重点.分析了多段式半导体激光器的发展趋势,展望了它们的应用前景.     

漏光波导机制四元系半导体激光器

给出了漏光波导机制在四元系长波长半导体激光器中的一个应用实例。从理论上证明了漏光波导机制在四元系半导体材料中应用的可行性,并设计了相应结构的激光器件;然后由LPE技术获得这一器件。实践证明,理论和实验结果符合得很好。