芯片键合技术在光电子学中的最新研究进展

芯片键合技术在光电子学中的应用研究可概括为两大方面： 一、将波长（１．３～１．５μｍ）激光器与硅大规模电路集成，从而实现光电子集成．这是光纤通讯和光二连所渴求的．在长波长区光纤损耗小，通讯距离长． 对以ＩｎＰ为基片的激光波长，硅是透明的，因此，通过硅基间器件能实现光互连．１９９５年Ｋ．Ｍｏｒｉ等人报道了硅基 １．５５ μｎｍ的 ＩｎＰ激光器显示优良的伏安特性．在键合界面未见高阻层．激光器在室温脉冲条件下的阈值电流密度（Ｊｔｈ）为 １．７ ｋＡ／ｃｍ２，这与以 ＩｎＰ为基片的激光器Ｊｔｈ相近． １９９９年 …     

LP－MOCVD生长伸张应变InGaAs／InP多量子阱的研究

首先从理论上研究了在应变情况下量子阱中能级的计算，然后利用ＬＰ－ＭＯＣＶＤ研究了ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＰ组份的控制及生长条件，最后生长伸张应变为０．５％的四个量子阱ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＰ结构材料，利用ＰＬ光谱测量得最小阶宽为１．８ｎｍ。     

LP－MOCVD生长伸张应变InGaAs／InP多量子阱的研究

首先从理论上研究了在应变情况下量子阱中能级的计算，然后利用ＬＰ－ＭＯＣＶＤ研究了ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＰ组份的控制及生长条件，最后生长伸张应变为０．５％的四个量子阱ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＰ结构材料，利用ＰＬ光谱测量得最小阶宽为１．８ｎｍ。     

1．55μm InGaAsP／InPDH激光器中的0．95μm发光带与Auger复合

报道了在１．５５μｍＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ激光器中发现的０．９５μｍ波长高能发光峰的一系列实验结果，并通过分析肯定了ＩｎＧａＡｓＰ有源区的Ａｕｓｅｒ复合是造成载流子向两侧ＩｎＰ限制层漏泄的主要原因，也是影响１．５５μｍＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰＤＨ激光器Ｔ０值的主要因素。     

磷化铟的CH_4／H_2反应离子腐蚀研究

研究了用来制作ＩｎＰ微细结构的反应离子腐蚀（ＲＩＥ）技术，采用ＰＬＡＳＭＡＬａｂμＰＭｏｄｕｌａｒ反应离子腐蚀系统，在ＣＨ４／Ｈ２／Ａｒ环境中，研究了ＩｎＰ的腐蚀速率、表面形貌、剩余损伤层等随反应气体组分、压力等的变化。发现速率随ＣＨ４／Ｈ２比值增大而增大，随工作压强的增大而减小。测得的腐蚀速率很慢：从４ｎｍ／ｍｉｎ到１６ｎｍ／ｍｉｎ，腐蚀图形的方向性好，因而特别适合制作尺寸为微米级的ＩｎＰ微细结构，在ＣＨ４／Ｈ２＝０．１８５时，腐蚀后的表面光亮，腐蚀速率为１４．５ｎｍ／ｍｉｎ，剩余损伤层的厚度约为１５～３０ｎｍ。与参考文献报导不同处是：在腐蚀后较为粗糙的表面上，并不总是富Ｉｎ，有时是富Ｐ。由此提出了平衡腐蚀的概念。     

InGaAsP／InP单片集成波长解复用器件

报道了基于二维凹面光栅的单片集成波长解复用器件，器件刻蚀在ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ平板波导上，通过凹面光栅的色散作用实现不同波长光的分离，光的输入输出耦合由波阵列来完成，器件的工作波长在１．５μｍ附近，通道间隔约４．３ｎｍ。本文给出了器件的设计方法，制作工艺和初步测试结果。     

光泵外腔面发射InGaAs／InP半导体激光器

本文报道了外腔面发射ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＰ半导体激光器的实验结果．利用面发射ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＰ半导体材料作为激活介质，采用锁模（或连续）Ｎｄ＋３：ＹＡＧ激光（波长１．３２μｍ）泵浦．平均输出功率达１８７ｍＷ，同步泵浦获得最窄脉冲宽度为６ｐｓ，输出波长１．５μｍ，利用衍射光栅对脉冲进行压缩获得１８１ｆｓ超短光脉冲．     

10Gbit／s高速GaInAs／InP平面PIN的研究

本文报道了平面结构正面进光高速ＧａＩｎＡｓ／ＩｎＰ平面ＰＩＮ光电二极管（使用Ｓｉ－ＩｎＰ衬底）。该器件具有高的稳定性（在１５０℃下经１４４０小时高温老化后，暗电流无变化），大带宽（１５ＧＨｚ），高响应度（在１．３μｍ波长下，响应度为０．９４Ａ／Ｗ）。     

GaAs的CH_4／H_2反应离子腐蚀研究

在前研究ＩｎＰ的ＣＨ４／Ｈ２反应离子腐蚀的基础上，进行了ＧａＡｓ的ＣＨ４／Ｈ２反应离子腐蚀研究。ＧａＡｓ的腐蚀速率比ＩｎＰ慢，随ＣＨ４／Ｈ２组份之比值、工作压强、总流量率等而改变，从２ｎｍ／ｍｉｎ到８ｎｍ／ｍｉｎ。当总流量率为３０～１２３ｓｃｃｍ之间、ＣＨ４／Ｈ２＝０．１８，腐蚀后的表面总是光亮平滑的，损伤层的厚度≥３０ｎｍ。当用ＣＨ４／Ｈ２ＲＩＥ在ＣａＡｓ上制作深度＞０．６μｍ的结构时，必须要考虑高能离子的轰击给晶体造成的损伤和给光刻胶掩模造成的浸蚀，此时光刻胶作掩模已经不能满足要求，应改用介质薄膜。     

用ME99C准确测量大NA的62.5/125多模光纤带宽

本文介绍对ＭＥ９９Ｃ如何进行改进并用来准确测量大ＮＡ６２．５／１２５多模光纤８５０ｎｍ和１３００ｎｍ双波长带宽的过程，实验中以ＰＫ２５００的测试结果作参考，讨论了注入条件对多模光纤带宽测量的影响，并对实验中的几种现象进行了分析。     

一种新的用于高速波分复用系统的色散补偿方案

本文提出了一种用于高速多路波分复用（ＷＤＭ）陆上级联掺铒光纤放大器（ＥＤＦＡ）光纤通信系统的色散补偿方案，其特点是：利用特殊设计的色散位移光纤ＳＤＤＳＦ（零色散波长λ０≈１．６μｍ，色散斜率Ｓ＿０＝０．０５ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ２），在１５５０ｎｍ处产生－２～－４ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ的色散，以避免ＩＴＵ－ＴＧ．６５３色散位移光纤在多路复用时的四波混频（ＦＷＭ）效应；并利用ＩＴＵ－ＴＧ．６５２标准单模光纤（非色散位移光纤ＮＤＳＦ）在１５３０～１５７０ｎｍ（ＥＤＦＡ工作带宽）范围内，有效地补偿ＳＤＤＳＦ所引入的负色散。此方案可使单路数据率高于１０Ｇｂ／ｓ的波分复用系统，经１０００ｋｍ传输后因色散引入的眼图恶化量仍＜１ｄＢ。     

InGaAsP／InP异质结光电三极管的制备

介绍了ｎ－ＩｎＰ／ｐ－ＩｎＧａＡｓＰ／０－ＩｎＰ结构的异质结光电三极管制作过程，并获得了对１．３μｍ的入射光，光增益达２２０，用带尾纤的ＧａＡｓ／ＧａＡｌＡｓ发光管测量，光学增益达１４７０。     

InP系列异质材料中的宽带隙夹层和它对材料特性的影响

ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ等异质材料在室温和低温下的光荧光测试中的工为３￣３０ｎｍ宽带隙夹层峰。夹层的化学成分主要是ＩｎＧａＰ,它与ＭＯＣＶＤ生长时开关程序和ＰＨ２或ＡｓＨ３气流空流时间及气体存储时间等上关,实验表明,对ＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ异质材料生长,ＡｓＨ３气流空流时间为０．５秒左右时,宽带隙夹层峰基本消失,还指出宽带隙夹层将相引起较大的晶格失配,增另异质界面缺陷,从而使材     

气态源分子束外延InP和InAs基Ⅲ－Ⅴ族化合物材料

本文简要报告我们气态源分子束外延实验结果．材料是ＧａＡｓ（１００）衬底上外延的晶格匹配的Ｉｎｙ（Ｇａ１－ｘＡｌｘ）１－ｙＰ（ｘ＝０～１，ｙ＝０．５），ＩｎＧａＰ／ＩｎＡｌＰ多量子阱；在ＩｎＰ（１００）衬底上外延的ＩｎＰ，晶格匹配的ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＡｌＡｓ以及ＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＰ／ＩｎＡｓＰ多量子阱，ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＡｌＡＳＨＥＭＴ等．外延实验是用国产第一台化学束外延（ＣＢＥ）系统做的．     

GJ1356Q型宽带激光二极管组件

ＧＪ１３５６Ｑ型宽带激光二极管组件特点·组件含ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ激光二极管、监视用光电二极管·内调制高速器件·标准单模光纤或光缆耦合（８～１０／１２５ＮＡ０．１）·“蝶形”单列插针式全金属化高频封装·具有温度和光功率监视功能用途·高速模拟信号传输...     

刻蚀腔InGaAs／Inp双异质结激光器的制作与特性

本报道了用反应离子刻蚀与晶向湿法化学腐蚀相结合沿ＩｎＰ衬底方向获得工作波长１．３μｍ的ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ双异质结激光器的腔面的方法。     

用ME99C准确测量工NA的62.5／125多模光纤带宽

本文介绍对ＭＥ９９Ｃ如何进行改进并用来准确测量大ＮＡ６２．５／１２５多模光纤８５０ｎｍ和１３００ｎｍ双波长带宽的过程,实验中以ＰＫ２５００的测试结果作参考,讨论了注入条件对多模光纤带宽测量的影响,并对实验中的几种现象进行了分析。     

用于宽带和高功率系统的锥形半导体光放大器

对用于超宽带系统的具有非均匀量子阱结构的１．５μｍＧａＩｎＡｓ／ＩｎＰ锥形半导体光放大器进行了研究。研究发现，通过使量子陆的厚度这一参数达到最优值，可以获得超过１００ｎｍ的平坦增益带宽。     

用LPE研制的室温连续工作的1．48μm单量子阱激光器

利用液相外延（ＬＰＥ）技术研制出室温连续工作的ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ分别限制单量子阶（ＳＣＨ－ＳＱＷ）双沟平面掩埋（ＤＣ－ＰＢＨ）激光器。室温下，腔面未镀膜的激光器最低阈值电流为２３ｍＡ（激光器腔长为２００μｍ，ＣＷ，１３℃）。激射波长为１．４８μｍ，最高输出功率达１８．８ｍＷ（Ｌ＝２００μｍ．ＣＷ，１８℃）。脉冲输出峰值功率大于５０ｍＷ（脉冲宽度１μｓ、频率１ｋＨｚ），未见功率饱和。量子阱的阱宽为２０ｎｍ［１］．     

压变应In0.63Ga0.37As／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／ＩｎＰ压应变单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，发现不同阱宽的压变变量子 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，双峰结构由量了阱界面起伏一个分子单