红色AlGaInP激光器的特性及热特性分析

设计和制备了λ＝680nm的红色AlGaInP/GaInP应变量子阱激光器. 制得的未镀膜20μm脊型条形红色激光器的输出功率达到100mW,斜率效率0.56W/A,垂直和平行远场发散角分别为31°和9°. 未镀膜4m深腐蚀器件的功率可达10mW, 斜率效率为0.4W/A,峰值波长为681nm,峰值半宽为0.5nm. 不同腔长器件的特性显示器件的内损耗为4.27/cm,内量子效率达45%. 对不同腔长的器件进行了变温测试,得到器件的特征温度为120～190K.     

应变p型Si1-xGex层中载流子冻析

本文用解析的方法研究了应变Ｐ型Ｓｉ１－ｘＧｅｘ层中载流子冻析现象，研究发现，用Ｓｉ归一化的Ｓｉ１－ｘＧｅｘ价带有效态密度、随ｘ的增加而减小，而且温度Ｔ越低，随Ｇｅ组份ｘ的增加而减少的速度越快，与Ｓｉ相比，常温下Ｇｅ组份ｘ几乎对电离 杂质浓度没有什么影响，而在低温下，随Ｇｅ组份ｘ的增加，电离杂质浓度随之增加，载流子冻析减弱，这对低温工作的Ｓｉ１－ｘＧｅｘ器件有利。     

两步刻蚀法去除GaN-LED刻蚀中引入的损伤

通过实验方法找出了去损伤刻蚀的最佳工艺参数,并研究了利用ICP两步刻蚀法去除刻蚀损伤的实验过程及结果.从实验结果可以看出,当ICP功率为750W时,刻蚀引入的损伤最小,刻蚀引起的损伤层厚度最大为25nm.去损伤刻蚀法能有效去除损伤,使采用两步刻蚀法的发光二极管的正向导通电压与反向漏电流均下降,发光亮度增大,非辐射复合比例减小,器件的发光效率和可靠性均得到了提高.     

半导体激光器老化测试智能控制系统

本文介绍了一个能对半导体激光器进行老化测试的智能控制系统。相对于已有系统,该系统采用一个经过MAT-LAB优化设计的半导体激光器驱动电路,电路结构更为简单。控制系统能够同时在恒定电流老化筛选和恒定光功率老化筛选模式下,对多个半导体激光器进行老化测试。该系统的实验表明,工作稳定,性能良好。     

功率LED结温和热阻在不同电流下性质研究

通过对不同驱动电流下各种颜色LED结温和热阻测量,发现各种颜色LED的热阻值均随驱动电流的增加而变大,其中基于InGaN材料的蓝光和白光LED工作在小于额定电流下时,热阻上升迅速;驱动电流大于额定电流时,热阻上升速率变缓。其他颜色LED热阻随驱动电流变化速率基本不变。结温也随驱动电流的增加而变大。相同驱动电流下,基于AlGaInP材料的1W红色、橙色LED的结温要低于基于InGaN材料的蓝色、绿色、白色LED的结温。分别用正向电压法和红外热像仪法测量了实验室自制的1 mm×1 mm蓝光芯片结温,比较了两种方法的优缺点。结果表明,电学法测量简单快捷,测量结果可以满足要求。     

应变GaInNAs/GaAs量子阱光增益特性研究

采用近似方法对GaInNAs材料的能带结构进行了分析,并计算了应变GaInNAs/GaAs量子阱能级,在此基础上进一步计算了应变GaInNAs/GaAs量子阱的材料光增益谱.对计算结果的分析表明,应变GaInNAs/GaAs量子阱材料是一种可以应用于1 300 nm波段的新型长波长半导体光电子材料.     

电子束蒸发Ar离子辅助沉积Si光学薄膜的特性

对用常规电子束蒸发和Ar离子辅助沉积所得的非晶硅光学薄膜的光学常数、表面形貌、热稳定性和湿度稳定性等进行了研究.结果发现Ar离子辅助沉积所得非晶硅光学薄膜的折射率大大提高,表面粗糙度明显降低,湿度稳定性和热稳定性也得到较大改善,但是光学带隙变窄,光学吸收增加.     

SiGe/Si HBT发射结的寄生势垒及其对器件室温和低温特性的影响

研究了SiGe/Si HBT基区B杂质的偏析和外扩散对器件的影响.发现用MBE生长的SiGe基区中,在材料生长时B杂质的上述行为会严重破坏器件的室温电流增益并改变器件的低温性能.采用数值计算分析了B杂质的上述行为与在发射结产生的寄生势垒的关系,解释了器件温度特性的实验结果.并根据计算模拟和实验,讨论了SiGe隔离层的作用和优化的厚度.     

AlInGaAs/AlGaAs应变量子阱增益特性研究

采用Shu Lien Chuang方法计算了AlInGaAs/AlGaAs应变引起价带中重、轻空穴能量变化曲线,在Harrison模型的基础上详细地计算了AlInGaAs/AlGaAs和GaAs/AlGaAs量子阱电子、空穴子能级分布并且进一步研究了这两种材料在不同注入条件下的线性光增益.进一步计算比较可以得出AlInGaAs/AlGaAs应变量子阱光增益特性要优于GaAs/AlGaAs非应变量子阱增益特性,因此AlInGaAs/AlGaAs应变量子阱半导体材料应用于半导体激光器比传统GaAs/AlGaAs材料更具优势.     

GaN基发光二极管寿命测试及失效分析

将来自相同外延片和相同制作工艺的30只GaN基绿色发光二极管管芯分成3组,分别加30、40和60 mA电流进行不同时间的老化试验.在老化之前和老化期间测量了器件的光输出功率和I-V特性.将测得的光输出功率数据对时间进行指数函数拟合,得到了每一组器件的退化率及寿命,并推出器件在正常使用条件下的寿命.实验数据分析表明在电流应力作用下,GaN基绿色发光二极管的正向电压随着老化时间的增加单调上升,同时光功率下降.在60 mA下老化的管芯的串联电阻退化严重.对失效器件进行了失效机理分析.