980nm InGaAs／GaAs／AlGaAs大功率LDs模式特性研究

针对目前大功率980 nm量子阱半导体激光器(LDs)为降低阈值电流而要求激射条宽窄、腐蚀深度深而造成的P-I曲线扭折、侧向模式不稳定问题采用有效折射率近似方法进行模拟分析,并得到了实验上的证实.通过采用不对称波导及双量子阱结构,制备了低阈值(19 mA)模式稳定的InGaAs/GaAs/AlGaAs LDs,其斜率效率0.6 W/A(8 μm×500 μm,未镀膜器件),在输出功率达到100 mW时保持横模、侧模的稳定.     

量子阱DBR微腔激光器中自发发射的控制

应用腔量子电动力学和量子阱物理 ,计算了量子阱 DBR微腔激光器的自发发射谱 .发现由于 DBR微腔和量子阱分别对光子和载流子的限制 ,单方向的自发发射可以增进约三个量级 ,总的自发发射增强一个量级 .     

金属平面半导体量子阱微腔自发发射

应用微腔腔量子电动力学和半导体量子阱物理,讨论了平面半导体量子阱微腔的自发发射,得到了腔结构、量子阱参量和注入载流子下的微腔自发发射谱和载流子寿命.计算发现由于微腔和量子阱分别对光子和载流子的限制,平面微腔可以增进自发发射,具有很强单方向性。     

MOCVD生长的高质量掺碳GaAs/AlGaAs材料的特性研究

利用低压金属有机化合物汽相淀积方法,以液态CCl4为掺杂源生长了高质量的碳掺杂GaAs/AlGaAs外延材料,研究了CCl4流量、生长温度和V/Ⅲ比等因素对外延材料中的碳掺杂水平的影响。采用电化学CV方法、范德堡霍耳方法、低温光致发光谱和X射线双晶衍射回摆曲线测量等方法对碳掺杂外延材料的电学、光学特性进行了研究。实验制备了空穴浓度高达1.9×1020cm-3的碳掺杂GaAs外延材料和低温光致发光谱半宽小于5nm的高质量碳掺杂Al03Ga0.7As外延层。在材料研究的基础上,我们以碳为P型掺杂剂生长了GaAs/A1GaAs/InGaAs应变量子阱980nm大功率半导体激光器结构,并获得了室温连续工作1W以上的光功率输出。     

(Al)GaInP材料的MOCVD生长研究

对可见光半导体光电子材料Ga0．5In0．5P、(AlXGa1-x)0.5In0.5P的MOCVD生长进行了研究。使用X射线双晶衍射和PL谱测量结合的手段,研究了生长速度和生长温度对材料质量的影响。根据测试结果优化了(Al)GaInP材料的生长速度和生长温度。为研制出高性能的650nm半导体激光器打下良好的材料基础。     

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.     

基区不均匀重掺杂对Si/SiGe/Si HBT基区渡越时间的影响

由于发射结（ＥＢ结）价带存在着能量差ΔＥｖ,电流增益β不再主要由发射区和基区杂质浓度比来决定,给ＨＢＴ设计带来了更大的自由度。为减小基区电阻和防止低温载流子冻析,可增加基区浓度。但基区重掺杂导致禁带变窄,禁带变窄的非均匀性产生的阻滞电场使基区渡越时间增加,退桦了频率特性,特别是在低温下更为严重。     

SiGe/SiHBT异质界面与pn结界面的相对位移的影响

从模拟和实验两方面研究了SiGe/Si HBT发射结中pn结界面和SiGe/Si界面的相对位置对器件的电流增益和频率特性的影响.发现两界面偏离时器件性能会变差.尤其是当pn结位于SiGe/Si界面之前仅几十?就足以产生相当高的电子寄生势垒,严重恶化器件的性能.据此分析了基区B杂质的偏析和外扩对器件的影响以及SiGe/Si隔离层的作用.     

薄膜AlGaInP发光二极管中光子吸收的研究

分析了薄膜发光二极管中光子的路径,对比了AlGaInP薄膜发光二极管的反光镜有无AlGaInP层的反射率,分析了AlGaInP层的吸收并计算了光提取效率。制作了不同GaP厚度的TF AlGaInP LED。在20mA的驱动电流下,0.6μm GaP的LED比8μm GaP 的LED光输出功率高33％。提出了在0.6μm GaP的LED中腐蚀去除非欧姆接触点处的重掺GaP。在n型电极和p型欧姆接触点间的电流扩展的设计和优化需要更进一步的研究。     

Absorption of photons in the thin film AlGalnP light emitting diode

The path of photons in the thin film(TF) light emitting diode(LED) was analyzed.The reflectivity of reflector in AlGaInP TF LED with and without the AlGaInP layer was contrasted.The absorption of the AlGaInP layer was analyzed and then the light extraction was calculated and shown in figure.The TF AlGaInP LED with 8μm and 0.6μm GaP was fabricated.At the driving current of 20 mA,the light output power of the latter is 33% higher.For the 0.6μm GaP LED,the etching of heavily doped GaP except the ohmic contact dot area is advised. The design and optimizing of current spreading between the n-type electrode and the p-type ohmic contact dot need further research.