InGaAsSb/AlGaAsSb量子阱激光器的子带跃迁设计

采用有效质量框架下一维有限单势阱的Kronig-Pency模型对InxGa1-xAsySb1-y/Al0.25Ga0.75As0.02Sb0.98量子阱激光器结构的子带跃迁波长及其和阱宽间的关系进行了设计,并采用能量平衡模型计算了此应变材料体系在生长时的临界厚度.结果表明InGaAsSb/AlGaAsSb是制作2～3 μm中红外波段量子阱激光器的良好材料体系,然而在结构设计和材料生长中采用合适的材料组分及阱宽并对应变总量进行控制是十分重要的.     

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。     

1.8 μm波段台面条形结构InGaAsSb/AlGaAsSb量子阱激光器

报道了１．８μｍ波段台面第形结构ＩｎＧａＡｓＳｂ／ＡｌＧａＡｓＳｂ量子阱激光器的研制结果,器件在７７Ｋ下以脉冲方式工作,阈值电流约２５ｍＡ,中心波开约１．８４μｍ。     

快速热退火对高应变InGaAs/GaAs量子阱的影响

用固态分子束外延技术生长了高应变In045Ga0.55 As/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).     

2μm InGaAsSb/AlGaAsSb应变补偿量子阱结构的数值研究

为了降低2μm半导体激光器的阈值电流并提高器件的输出功率,设计了InGaAsSb/AlGaAsSb应变补偿量子阱结构,并利用SimLastip软件对器件进行了数值模拟.研究表明,在势垒中适当引入张应变可以改善量子阱的能带结构,提高对载流子的限制能力.当条宽为120 μm、腔长为1 000 μm时,采用应变补偿量子阱结构的激光器的阈值电流为91 mA,斜率效率为0.48 W/A.与压应变量子阱激光器相比,器件性能得到明显的改善.     

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) .     

干法刻蚀对InAsP/InGaAsP应变多量子阱发光特性的影响

采用气态源分子束外延(GSMBE)生长了具有不同阱宽的InAsP/InGaAsP应变多量子阱,并对干法刻蚀前、干法刻蚀及湿法腐蚀不同厚度覆盖层后的多量子阱光致发光(PL)谱进行了表征.测量发现干法刻蚀量子阱覆盖层一定厚度后量子阱光致发光强度得到了明显的增强.这与干法刻蚀后量子阱覆盖层表面粗糙度变化及量子阱内部微结构变化有关.     

干法刻蚀对InAsP/InGaAsP应变多量子阱发光特性的影响

采用气态源分子束外延(GSMBE)生长了具有不同阱宽的InAsP/InGaAsP应变多量子阱,并对干法刻蚀前、干法刻蚀及湿法腐蚀不同厚度覆盖层后的多量子阱光致发光(PL)谱进行了表征.测量发现干法刻蚀量子阱覆盖层一定厚度后量子阱光致发光强度得到了明显的增强.这与干法刻蚀后量子阱覆盖层表面粗糙度变化及量子阱内部微结构变化有关.     

快速退火对SiGe/Si多量子阱p-i-n光电二极管的影响

利用光电流谱,结合X射线双晶衍射研究了快速退火对Si1-xGex/Si多量子阱p-i-n光电二极管的影响.由于应变SiGe的部分弛豫和Si-Ge互扩散,退火后的二极管的截止波长有显著的减小. 但是,在750-850℃范围内,波长蓝移量随着退火温度的增加而变化缓慢,而样品的光电流强度却随温度是先减弱而后又增强,这可能主要是由于在不同温度退火过程中失配位错的产生和点缺陷的减小造成的.     

高功率GaSb基2.6微米InGaAsSb/AlGaAsSb I型量子阱室温工作激光器

成功制备出2.6μm GaSb基I型InGaAsSb/AlGaAsSb量子阱高功率半导体激光器.利用分子束外延设备(MBE)生长出器件的材料结构.为了得到更好的光学质量, 将量子阱的生长温度优化至500℃, 并将量子阱的压应变调节为1.3%.制备了脊宽100 μm 、腔长1.5 mm的激光单管器件.在未镀膜下该激光器实现了最大328 mW室温连续工作, 阈值电流密度为402 A/cm2, 在脉冲工作模式下, 功率达到700 mW.     

快速热退火对带有InGaAs盖层的InAs/GaAs量子点发光特性的影响

系统地研究了快速热退火对带有3nmInxGa1-xAs(x＝0,0.1,0.2)盖层的3nm高的InAs/GaAs量子点发光特性的影响.随着退火温度从650℃上升到850℃,量子点发光峰位的蓝移趋势是相似的.但是,量子点发光峰的半高宽随退火温度的变化趋势明显依赖于InGaAs盖层的组分.实验结果表明In-Ga在界面的横向扩散在量子点退火过程中起了重要的作用.另外,我们在较高的退火温度下观测到了InGaAs的发光峰.     

快速热退火对带有 InGaAs盖层的 InAs/GaAs量子点发光特性的影响

系统地研究了快速热退火对带有 3nm Inx Ga1 - x As(x=0 ,0 .1,0 .2 )盖层的 3nm高的 In As/ Ga As量子点发光特性的影响 .随着退火温度从 6 5 0℃上升到 85 0℃ ,量子点发光峰位的蓝移趋势是相似的 .但是 ,量子点发光峰的半高宽随退火温度的变化趋势明显依赖于 In Ga As盖层的组分 .实验结果表明 In- Ga在界面的横向扩散在量子点退火过程中起了重要的作用 .另外 ,我们在较高的退火温度下观测到了 In Ga As的发光峰     

快速热退火对GaAs/AlGaAs量子阱红外探测器的修饰

应用快速热退火的方法将GaAs/AlGaAs多量子阱红外探测器的峰值响应波长从7.7μm移动到8～14μm大气窗口内.通过测量单元器件的光电流谱、响应率和I-V特性,分析了快速热退火对GaAs/AlGaAs多量子阱红外探测器性能的影响.     

快速热退火对GaAs/AlGaAs量子阱红外探测器的修饰

应用快速热退火的方法将 Ga As/Al Ga As多量子阱红外探测器的峰值响应波长从7.7μm移动到 8～ 1 4μm大气窗口内 .通过测量单元器件的光电流谱、响应率和 I- V特性 ,分析了快速热退火对 Ga As/Al Ga As多量子阱红外探测器性能的影响     

MOCVD生长GaAsP/GaInP量子阱材料的发光特性

通过利用低压金属有机物化学气相沉积技术,在不同偏向角的GaAs衬底上生长了GaAsP/GaInP量子阱外延层结构。通过对样品室温光致发光测试结果的分析,讨论了势垒层生长温度、势阱层Ⅴ/Ⅲ比以及衬底偏向角对外延片发光波长、发光强度及半峰全宽的影响。发现在相同生长条件下,势垒层低温生长的量子阱发光更强;降低势阱层Ⅴ/Ⅲ比可以增加样品的发光强度,同时发光的峰值波长会出现红移。相同生长条件下,样品的发光强度会随其衬底偏向角的增加而增强,半峰全宽随其衬底偏向角的增大而减小。     

组合多量子阱的发光特性研究

通过在７７Ｋ时对ＺｎＣｄＳｅ－ＺｎＳｅ组合多量子阱结构的发光特性的测量,我们观测到了分别来自两组量子阱的激子发光,其跃迁能量与采用包络函数法计算的结果相符。由于两组量子阱之间注入效应的存在,使得两组量子阱在变密度激发和时间分辨光谱中表现出不同的发光特性。     

InGaN/GaN多量子阱的变温发光特性研究

采用低压金属有机化学沉积方法制备了InGaN/GaN多量子阱.变温PL测量发现,量子阱发光强度具有良好的温度稳定性,随着温度升高(10～300K),发光强度只减小到1/3左右.分析认为,InGaN/GaN多量子阱的多峰发光结构是由多量子阱的组分及阱宽的不均匀引起的.随着温度升高,GaN带边及量子阱的光致发光均向低能方向移动,但与GaN带边不同,量子阱发光峰值变化并不与通过内插法得到的Varshni经验公式相吻合,而是与InN带边红移趋势一致,分析了导致这种现象的可能因素.还分析了量子阱发光寿命随温度升高而减小的原因.     

不同温度下快速热退火对SiGe量子阱光致发光谱的影响

本文对ＧＳ－ＭＢＥ生长的Ｓｉ／ＳｉＧｅ／Ｓｉ量子阱结构用快速热退火（ＲＴＡ）方法进行处理，研究了其在低温下的光致发光（ＰＬ）特性．发现存在一个最佳退火温度范围，使得ＰＬ谱的发光得到改善．随着退火温度的继续提高，ＰＬ谱线发生兰移，发光强度下降．认为这种趋势是由内部缺陷和位错以及Ｓｉ／ＳｉＧｅ／Ｓｉ量子阱结构在退火过程中相应的变化所导致．辅助的缺陷显微观察证实了我们的结论