GaAs/GaAlAs多量子阱激子吸收谱

在10K至292K温度范围内测量了GaAs/GaAlAs多量子阱结构的激子吸收谱.观察到轻、重空穴对应的激子吸收峰(LH和HH)及台阶状态密度.研究了轻、重空穴激子吸收峰的能量间隔及激子吸收峰的温度特性.发现多量子阱样品的LO声子展宽系数为6.1meV,比体GaAs的展宽系数略小.样品用国产MBE设备生长,采用化学选择腐蚀技术除去GaAs衬底.     

大功率GaAs/GaAlAs单量子阱激光器

采用MOCVD技术在φ40mmGaAs衬底上研制成大功率GaAs/GaAlAs单量子阱激光器。该激光器激射波长为830～870nm,室温CW阈值电流密度小于350A/cm~2,最低值为310A/cm~2,输出光功率大于200mW/(单面,未镀膜)。     

完全MBE生产长的内含吸收型光栅GaAlAs／GaAs多量子阱增益耦合型...

我们首次完全采用ＭＢＥ技术成功地制作了内含吸收型光栅的ＧａＡｌＡｓ／ＧａＡｓ量子阱增益耦合型分布反馈式半导体激光器，激光器在室温下的激射波长为８６０ｎｍ，单模单端输出光脉冲峰值功率超过２０ｍＷ。器件在至少０－８０℃的范围内始终保持单纵模激射，作为初步结果，条宽为５－６μｍ的氧化物条件形结构器件的脉冲工作阈值电流约为７００ｍＡ。     

GaAs/AlGaAs量子阱空间差分光调制反射光谱研究

本文报道了空间差分光调制反射光谱,指出了它与常规光调制反射谱的区别,与常规光调制反射光谱相比较,它具有更好的信噪比和灵敏度。利用该光谱方法对ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ量子阱的实验测量结果表明,空间差分光调制反射光谱具有丰富的光谱结构。     

半导体量子阱材料的调制光谱研究

我们采用光调制透射方法从In_xGa_(1-x)As/GaAs单量子阱样品测量了调制透射谱,得到了InGaAs量子阱中激子的清晰的调制结构.由电场调制原理对调制透射谱进行拟合,得到了激子的跃迁能量.结果与其他测量以及理论计算结果有较好的一致.     

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     

GaAlAs／GaAs欧量子阱增益耦合型DFB激光器电吸收型调制器单片光子…

我们在国际上率先提出将增益耦合分布反馈式（ＧＣ－ＤＦＢ）半导体激光器作为激光器／调制器单片集成器件的光源，为了简化制作工艺，进一步提出激光器的有源层与调制器波动共用同一组分和同一结构，本理论上分析了新型器件的可行性，优化设计了器件结构，在此基础上，采用金属有机化合物化学汽相外延技术（ＭＯＣＶＤ）在国际上首次研制成功了该种增益耦合型ＤＦＢ激光器／电吸收型调制器单片光子集成器件，器件电流为３５ｍＡ。     

新型GaAs／GaAlAs非对称量子阱红外光电导探测器

提出一种新型GaAs/GaAlAs子带间光吸收的红外光电导探测机理,利用MOCVD系统进行器件材料的生长,研制了200μm×200μm的台面形式单管,测到了明显的红外光电流信号及阱间共振遂穿效应造成的负阻震荡现象,对器件的性能测试结果表明,器件的光电流响应和信噪比随着阱数增加而增加,器件噪声比常规GaAs/GaAlAs量子阱红外探测器低一个数量级.     

808 nm高功率AlGaAs/GaAs单量子阱远结激光器

设计并研制了一种将p-n结和有源层分开的高功率AlGaAs/GaAs单量子阱远异质结(SQW-RJH)激光器,其发射波长为808 nm,腔长为900 μm,条宽为100μm.其外延结构与通常的808 nm AlGaAs/GaAs单量子阱半导体激光器的结构不同,在p-n结和有源区间多了一层0.3μm厚的p型Al0.3Ga0.7As下波导层.对研制的器件进行了电导数测试,结果显示,与常规AlGaAs/GaAs大功率半导体激光器相比,远结半导体激光器具有阚值电流偏大、导通电压偏高的直流特性.经4 200h的恒流电老化结果表明,器件在老化初期表现出阈值电流随老化时间缓慢下降,输出功率随老化时间缓慢上升的远结特性.     

小垂直发散角大光腔980nm单模InGaAs/GaAs/AlGaAs量子阱激光器

通过采用经过优化的新型大光腔结构,脊形波导980nm单模InGaAs/GaAs/AlGaAs多量子阱半导体激光器在保持大功率光输出的同时获得了较小的垂直发散角.结果表明波导中的光功率密度可以降低,获得了大于400mW、斜率效率0.89W/A的输出光功率,垂直方向远场发散角也降低到23°.     

一种GaAs/GaAlAs分别限制单量子阱锁相列阵激光器

本文描述一种由MOCVD生长的GaAs/GaAlAs 分别限制单量子阱片子制作的锁相列阵大功率激光器.由十个单横模器件耦合而成的列阵器件,其阈值电流为67mA,线性输出功率大于500mW,微分量子效率达60％.列阵器件由强耦合区和弱耦合区构成,考察了强耦合区的几何结构对耦合模即输出远场分布的影响.     

单量子阱激光器的温度特性分析

本文从时域和频域模拟分析了单量子阱半导体激光器的温度特性,给出了建模方案以及各种模拟分析。结果表明它具有较好的温度特性和较大调制带宽。当温度从250K变化至350K时,调制带宽仅从25．00GHz减至21．72GHz。     

MBE生长GaAs/AlGaAs量子阱材料结构及其光学性能研究

系统研究了Ⅰ类组分量子阱结构材料GaAs/AlGaAs的结构设计、材料表征及光学性能.利用分子束外延(MBE)技术生长量子阱材料,原子力显微镜(AFM)测量结果表明样品表面粗糙度达到10-1 nm数量级.X射线双晶衍射测试结果显示材料具备良好的生长质量及晶格完整性.室温光致发光谱探测出量子阱导带电子与价带轻重空穴的复合发光,及施主-受主(D-A)能级间距与GaAs禁带宽度.综合分析结果表明用MBE方法制备实现了与设计结构高度相符的GaAs/Alo.27Gao.73As量子阱样品,为后期器件设计的精确实现提供了理论依据.     

基于GaAs/GaAlAs条形光波导的定向耦合器分析

运用基于级数展开法(SEM)的三维光束传播法(3D-SEM-BPM)分析了由GaAs/GaAlAs条形光波导构成的定向耦合器.获得了这种定向耦合器所承载的偶模及奇模电场分布,其耦合长度随波导间距的增加近似指数增长.模拟了光波在器件中的传输演变情况,用条形光波导的基模在给定定向耦合器的左通道激励,传输2.62mm之后模场转移至右通道,获得了交叉态(Cross State).另外,3D-SEM-BPM最终将BPM基本方程归结为一阶常微分方程组,方法简单;导出矩阵小,计算效率高.处理边界条件时,引入正切函数变换将无限平面映射成单位平面,避免了边界截断问题.     

Prospects and challenges of silicon/germanium on-chip optoelectronics

On-chip optoelectronics allows the integration of optoelectronic functions with microelectronics. Recent advances in silicon substrate fabrication (silicon-on-insulator (SOI)) and in heterostructure engineering (SiGe/Si) push this field to compact (chipsize) waveguide systems with high-speed response (50-GHz subsystems realized, potential with above 100 GHz). In this paper, the application and requirements, the future solutions, the components and the physical effects are discussed.A very high refractive index contrast of the waveguide Si-core/SiO2-cladding is responsible for the submicron line widths and strong bendings realized in chipsize waveguide lines and passive devices. The SiGe/Si heterostructure shifts the accessible wavelength into infrared up to telecommunication wavelengths 1.30-1.55 μm. Germanium, although also an indirect semiconductor as silicon, offers direct optical transitions which are only 140 meV above the dominant indirect one. This is the basic property for realizing high-speed devices for future above 10 GHz on-chip clocks and, eventually, a laser source monolithi-cally integrated on the Si substrate.     

In0.2Ga0.8As/GaAs quantum well laser with C doped cladding and ohmic contact layers

Carbon doping in Al_xGa_1−xAs was achieved using different approaches. The moderate growth temperature of 650°C was employed to grow C bulk-doped Al_xGa_1−xAs with a high Al mole fraction. The hole-density was altered using different V/III ratios. The trimethylaluminum (TMAl) was used as an effective C δ-doping precursor for growth of C δ-doped pipi doping superlattices in Al_xGa_1−xAs. the average hole-density of C δ-doped pipi superlattices was greater than 2−3 × 10¹⁹ cm⁻³. Zn-free GRINSCH In_0.2Ga_0.8As/GaAs laser structures were then grown using the C bulk-doped Al_xGa_1−xAs and C δ-doped pipi superlattice as a cladding and ohmic contact layer, respectively. The ridge waveguide laser diodes were fabricated and characterized to verify flexibility of these two doping approaches for device structures.