全固源分子束外延InAsP/InGaAsP多量子阱1.55μm激光器

利用新型全固源分子束外延技术 ,对 1 .5 5 μm波段的 In As P/ In Ga As P应变多量子阱结构的生长进行了研究。实验表明 ,较低的生长温度或较大的 / 束流比有利于提高应变多量子阱材料的结构质量 ,而生长温度对材料的光学特性有较大的影响。在此基础上生长了分别限制多量子阱激光器结构 ,制作的氧化物条形宽接触激光器实现了室温脉冲工作 ,激射波长为 1 5 63 nm,阈值电流密度为 1 .4k A/ cm2 。这是国际上首次基于全固源分子束外延的 1 .5 5 μm波段 In As P/ In Ga As P多量子阱激光器的报道     

GSGSMBE生长 1.84μm波长 InGaAs/InGaAsP应变量子阱激光器

报道了 GSMBE方法生长波长 1.84μm的 In Ga As/ In Ga As P/ In P应变量子阱激光器 . 40 μm条宽、 80 0 μm腔长的平面电极条形结构器件 ,室温下以脉冲方式激射 ,2 0℃下阈值电流密度为 3.8k A/ cm2 ,外微分量子效率为9.3%     

1.55μm张应变InGaAsP/InGaAsP量子阱偏振不灵敏半导体光放大器的优化设计

优化设计了1.55μm InGaAsP/InGaAsP张应变量子阱偏振不灵敏半导体光放大器的结构.利用k*p方法计算了多量子阱的价带结构,计算中考虑了6×6有效质量哈密顿量.从阱宽、应变、注入载流子密度等方面计算了量子阱模式增益的偏振相关性.     

量子阱材料折射率低偏振相关性研究

分析了阱宽、垒高和应变对量子阱材料TE模和TM模折射率的影响,并剖析了其中的物理机理.研究表明:对于量子限制效应带来的量子阱折射率偏振相关性,阱宽越小或垒高越高,折射率偏振相关性越大.压应变增大时,折射率偏振相关性增大,张应变可以克服量子限制效应带来的折射率偏振影响.对于不同阱宽和垒高的量子阱,均存在合适的张应变量使折射率偏振相关性最小,且阱宽越小或垒高越高所需的张应变量越大.根据以上分析,提出量子阱材料折射率低偏振相关设计方法,并据此设计出C波段(1 530～1 565 nm)内折射率低偏振相关(小于0.03)的量子阱材料In0.49Ga0.51As/In0.77Ga0.23As0.5P0.5.研究结果有助于优化设计光网络中关键器件.     

量子阱平面光学各向异性的偏振差分反射谱研究

在室温下用偏振差分反射谱技术观察到了 Ga As/Al Ga As、In Ga As/Ga As和 In Ga As/In P三种量子阱材料的平面光学各向异性。我们发现 Ga As/Al Ga As量子阱 1 h→ 1 e跃迁的偏振度与阱宽成反比 ,与 In Ga As/In P量子阱的报道结果类似。 Ga原子偏析引起的界面不对称可以很好地解释这种行为。与之相反 ,In Ga As/Ga As量子阱的光学各向异性倾向于与阱宽成正比。目前还不能很好地解释这种现象。     

大功率InGaAsP/InGaP/GaAs激光器特性研究

介绍了无铝激光器的优点 ;利用 LP-MOVPE生长了 In Ga As P/In Ga P/Ga As分别限制异质结构单量子阱 (SCH-SQW)结构 ,讨论了激光器的腔长对特征温度的影响。对于条宽 1 0 0 μm、腔长 1 mm腔面未镀膜的激光器 ,连续输出光功率为 1 .2 W,阈值电流密度为 41 0 A/cm2 ,外微分量子效率为 62 % ,并进行了可靠性实验。     

InGaAs/InP量子线的子带结构和光学增益

采用有效质量理论 6带模型 ,计算了 In0 .53Ga0 .4 7As/ In P量子线的光学性质 ,具体计算了In0 .53Ga0 .4 7As/ In P量子线的能带结构、态密度、载流子浓度、光学跃迁矩阵元和光学增益谱 ,并把量子线的光学增益谱和量子阱的光学增益谱作了比较。     

压应变In_(0.63)Ga_(0.37)As/InP单量子阱的变温光致发光研究

我们对用GSMBE技术生长的In0.63Ga0.37AS／lnP压应变单量子阱样品进行了变温光致发光研究，In0.63Ga0.37As阱宽为1nm到11nm，温度变化范围为10K到300K．发现不同阱宽的压应变量子阱中激子跃迁能量随温度的变化关系与体In0.53Ga0.47As材料相似，温度系数与阱宽无关．对1nm的阱，我们观察到其光致发光谱峰为双峰，经分析表明，双峰结构由量子阱界面起伏一个分子单层所致．说明量子阱界面极为平整，样品具有较高的质量．考虑到组分效应、量子尺寸效应及应变效应，计算了In0.63G0.37As／InP压应变量子阱中的激子跃迁能量，理论计算结果与实验结果符合得很好     

InGaAs/GaAs多量子阱SEED面阵结构特性与设计

讨论了谐振腔中的 DBR对 In Ga As/ Ga As多量子阱 SEED面阵光反射特性的影响 .采用 In Ga As/ Ga As作为多量子阱 SEED器件的有源区 ,从而获得了 980 nm工作波长 .设计和分析了 In Ga As/ Ga As多量子阱 SEED中的一种用于倒装焊的新型谐振腔结构 .多量子阱材料是用 MOCVD系统生长 ,利用微区光反射谱、PL 谱以及 X射线双晶衍射对多量子阱材料进行了测量和分析 ,测量结果表明多量子阱材料具有良好的质量 ,证明了器件结构的设计和分析是准确的     

分子束外延生长高应变单量子阱激光器

采用分子束外延方法研究了高应变 In Ga As/Ga As量子阱的生长技术 .将 In Ga As/Ga As量子阱的室温光致发光波长拓展至 116 0 nm,其光致发光峰半峰宽只有 2 2 me V.研制出 112 0 nm室温连续工作的 In Ga As/Ga As单量子阱激光器 .对于 10 0 μm条宽和 80 0 μm腔长的激光器 ,最大线性输出功率达到 2 0 0 m W,斜率效率达到 0 .84m W/m A,最低阈值电流密度为 45 0 A/cm2 ,特征温度达到 90 K.     

SiO_2膜增强InGaAsP超晶格外延片的量子阱混合

对晶格与 In P匹配的 In Ga As P超晶格结构外延片 ,运用等离子增强化学气相沉积法镀Si O2 膜 ,随后用碘钨灯快速热退火 ,进行无杂质空位扩散 ( IFVD)技术的实验研究 ,测量光致发光谱后得到了最大 50 nm的峰值位置蓝移 ;表明在没有掺杂和没有应变的情况下 ,IFVD仍有较好的处理量子阱材料的能力 .对影响 IFVD工艺的重复性因素进行了探讨 .     

InGaAsP/GaAs单量子阱半导体激光器光学特性的研究

用改进的液相外延方法 L PE 生长了无铝的 In Ga As P/Ga As分别限制单量子阱半导体激光器 ,测量其远场分布近似为高斯分布 .用缓变波导理论分析了产生这种分布所对应的光波导结构的折射率分布模型 ,并简单解释了其生成原因 ,为改善光束质量提供了参考     

在InGaAsP/InP双异质结构中的光弹效应及其对侧向光的限制作用

从理论上计算了厚度为 110 nm的 W0 .95 Ni0 .0 5 金属薄膜应变条在 In Ga As P/ In P双异质结构中形成的应力场分布 ,及由应力场分布引起的折射率变化 .在 W0 .95 Ni0 .0 5 金属薄膜应变条下半导体中 0 .2— 2μm深度范围内 ,由应变引起条形波导轴中央的介电常数 ε相应增加 2 .3× 10 - 1— 2 .2× 10 - 2 (2 μm应变条宽 )和 1.2× 10 - 1— 4.1× 10 - 2(4μm应变条宽 ) .同时 ,测量了由 W0 .95 Ni0 .0 5 金属薄膜应变条所形成的 In Ga As P/ In P双异质结光弹效应波导结构导波的近场光模分布 .从理论计算和实验结果两方面证实了 In Ga As P/ In P     

掺Si对AlGaInP/GaInP多量子阱发光性能的影响

研究了Si掺杂对MOCVD生长的(Al0.3Ga0.7)In0.5P/Ga0.5In0.5P多量子阱发光性能的影响.样品分为两类:一类只生长了(Al0.3Ga0.7)In0.5P/Ga0.5In0.5P多量子阱结构;另一类为完整的多量子阱LED结构.对于只生长了(Al0.3Ga0.7)In0.5P/Ga0.5In0.5P多量子阱结构的样品,掺Si没有改变量子阱发光波长,但使得量子阱发光强度略有下降,发光峰半高宽明显增大.这应是掺Si使量子阱界面质量变差导致的.而在完整LED结构的情况下,掺Si却大大提高了量子阱的发光强度.相对于未掺杂多量子阱LED结构,垒层掺Si使多量子阱的发光强度提高了13倍,阱层和垒层均掺Si使多量子阱的发光强度提高了28倍,并对这一现象进行了讨论.     

离子损伤对等离子体辅助分子束外延生长的 Ga NAs/ Ga As和Ga In NAs/ Ga As量子阱的影响

研究了离子损伤对等离子体辅助分子束外延生长的 Ga NAs/ Ga As和 Ga In NAs/ Ga As量子阱的影响 .研究表明离子损伤是影响 Ga NAs和 Ga In NAs量子阱质量的关键因素 .去离子磁场能有效地去除了等离子体活化产生的氮离子 .对于使用去离子磁场生长的 Ga NAs和 Ga In NAs量子阱样品 ,X射线衍射测量和 PL 谱测量都表明样品的质量被显著地提高 .Ga In As量子阱的 PL 强度已经提高到可以和同样条件下生长的 Ga In As量子阱相比较 .研究也表明使用的磁场强度越强 ,样品的光学质量提高越明显     

低压金属有机化合物气相外延生长的 (Al_x Ga_(1-x))_(0 .5 1)In_(0 .49)P折射率测量(英文)

采用测量反射谱方法确定了低压金属有机化合物气相外延生长的与 Ga As衬底匹配 (Alx Ga1 - x) 0 .5 1 In0 .49P外延材料的折射率 .实验中测量的反射谱波长范围为 0 .5— 2 .5 μm.在拟合实验数据过程中采用了单振子模型 .折射率数据用于分析应变量子阱 Ga In P/ Al Ga In P可见光激光二极管波导 ,计算出的器件远场图与实验数据吻合很好 .     

低压金属有机化合物气相外延生长的 (Al_x Ga_(1-x))_(0.51)In_(0.49)P折射率测量

采用测量反射谱方法确定了低压金属有机化合物气相外延生长的与 Ga As衬底匹配 (Alx Ga1 - x) 0 .5 1 In0 .49P外延材料的折射率 .实验中测量的反射谱波长范围为 0 .5— 2 .5 μm.在拟合实验数据过程中采用了单振子模型 .折射率数据用于分析应变量子阱 Ga In P/ Al Ga In P可见光激光二极管波导 ,计算出的器件远场图与实验数据吻合很好 .     

808nm InGaAlAs垂直腔面发射激光器的结构设计

为实现垂直腔面发射半导体激光器(VCSEL)在808 nm波长的激射,对VCSEL芯片的整体结构进行了设计。基于应变量子阱的能带理论、固体模型理论、克龙尼克-潘纳模型和光学传输矩阵方法,计算了压应变InGaAlAs量子阱的带隙、带阶、量子化子能级以及分布布拉格反射镜(DBR)的反射谱,从而确定了量子阱的组分、厚度以及反射镜的对数。数值模拟的结果表明,阱宽为6 nm的In0.14Ga0.74Al0.12As/Al0.3Ga0.7As量子阱,在室温下激射波长在800 nm左右,其峰值材料增益在工作温度下达到4000 cm-1;渐变层为20 nm的Al0.9Ga0.1As/Al0.2Ga0.8As DBR,出光p面为23对时反射率为99.57%,全反射n面为39.5对时反射率为99.94%。设计的顶发射VCSEL结构通过光电集成专业软件(PICS3D)验证,得到室温下的光谱中心波长在800 nm处,证实了结构设计的正确性。     

MOCVD生长InGaAs/InGaAsP多量子阱光泵微碟激光器

用 MOCVD方法生长了 In Ga As/ In Ga As P多量子阱微碟激光器外延片 ,用光刻、干法刻蚀和湿法刻蚀等现代化的微加工技术制备出直径 9.5μm的 In Ga As/ In Ga As P微碟激光器 ,并详细介绍了整个制备工艺过程 .在液氮温度下用氩离子激光器泵浦方式实现了低阈值光泵激射 ,测出单个微碟激光器的阈值光功率为 15 0μW,激射波长约为 1.6μm,品质因数 Q=80 0 ,激射光谱线宽为 2 nm,同时指出微碟激光器激射线宽比 F- P普通激光器宽很多是由于其品质因数很高造成的     

快速热退火对高应变InGaAs/Ga As量子阱的影响

用固态分子束外延技术生长了高应变In0.45Ga0.55As/GaAs量子阱材料. 研究了快速热退火对高应变InGaAs/GaAs量子阱材料光学性质的影响. 本文采用假设InGaAs/GaAs量子阱中的In-Ga原子扩散为误差函数扩散并解任意形状量子阱的薛定谔方程的方法，对不同退火温度下InGaAs/GaAs量子阱室温光致发光峰值波长拟合，得到了In原子在高应变InGaAs/GaAs量子阱中的扩散系数以及扩散激活能（0.88eV) .