发光二极管表面结构对出光特性的影响

用传输矩阵法模拟计算了AlGaInP发光二极管(LED)不同表面结构的光学特性,用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)或磁控溅射掺铟氧化锡(ITO)设备,在带有DBR结构的外延衬底上制备出具有不同表面层结构的LED.通过实验结果对比表明,表面生长λ/4n SiON加λ2n ITO增透膜结构复合增透膜的LED,器件光学性能提高最佳,在20 mA注入电流下,光强和光通量分别达到141.7 mcd和0.4733 lm.比同样结构的无增透膜LED轴向光强和光通量分别提高138%和91%.     

AlAs/AlGaAs的湿氧氧化及其在VCSEL制备中的应用

根据制备垂直腔面发射激光器 (VCSEL)电流限制层的需要 ,通过实验方法研究了氧化温度、Al组分和晶向等条件对AlGaAs氧化速率的影响 ,得到适用于VCSEL的材料参数和氧化条件 ;对氧化后表面分层、欧姆接触特性变差等现象进行分析 ,得到解决或改善方案。比较AlAs和Al0 .98Ga0 .0 2 As氧化特性及氧化后的热稳定性 ,结果表明Al0 .98Ga0 .0 2 As较AlAs更适于作VCSEL电流限制层。将优化的氧化条件及材料参数应用于VCSEL制备 ,得到室温连续工作的VCSEL器件 ,其阈值电流为 0 .8mA ,激射波长为 980nm ,工作电流为 15mA时输出功率可达 3.2mW。     

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Ａｌ０．３Ｇａ０．７Ａｓ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Ｇａ     

不同形状台面的AlGaAs湿氮氧化规律研究

详细研究了凸形、凹形与条形台面的AlGaAs湿氮氧化规律。对三种形状的台面分别进行氧化长度的观察测试,发现凸形、条形及凹形台面的氧化速率顺次下降,且随氧化时间的加长,差距明显增大。运用氧化动力学方法分析,是由于不同形状台面内的氧化剂浓度及氧化剂扩散速率不同引起;并推导得出台面形状、尺寸与氧化速率的对应关系。所推导的氧化规律模拟曲线与实验数据基本吻合。进一步指出当台尺寸较小时,由于氧化剂在气相传送中也受到了限制,凹形台面氧化速率的实验值与理论值会出现较大偏差。     

低温生长SiO_2膜的性质及其在SiGe/Si HBT研制中的应用

用磁控溅射SiO2膜作为台面SiGe／SiHBT的表面保护纯化膜和光刻掩膜．测试分析了溅射工艺对SiO2膜的性质和SiGe／SiHBT性能的影响．研究发现,较高的衬底温度（200℃）有得于改善SiO2膜的质量．用溅射SiO2方法制备的HBT的电流增益明显高于用热分解正硅酸乙脂方法淀积SiO2制备的HBT．这说明溅射法避免了高温引起SiGe层应变驰豫所造成的HBT性能变差．     

射频溅射SiO2在制造Si/SiGeHBT中的应用

介绍了射频溅射ＳｉＯ２的原理与工艺,对制造出的Ｓｉ／ＳｉＧｅＨＢＴ作了分析。     

RCLED的制作工艺与性能研究

设计并用MOCVD在GaAs衬底上分别生长了以34对AlAs/Al0.5Ga0.5As材料为下DBR,6对(Al0.3Ga0.7)0.5In0.5P/AlInP材料为上DBR,以及有源区为3个GaInP/(Al0.5Ga0.5)0.5In0.5P量子阱的外延片。设计了以SiO2做阻挡层,并且深腐蚀过有源区的台形RCLED的工艺结构,利用光刻、腐蚀、等离子化学气相沉淀(PECVD)以及溅射等工艺,成功制备了波长为650nm的谐振腔发光二极管(RCLED),并对其性能进行了测试。通过与普通LED相比较发现,RCLED不仅具备更强的轴向光强和更高的提取效率,而且具有更窄的光谱线宽、更小的发散角、更好的发射方向性,利于与塑料光纤进行耦合。     

低阈值高效率InAIGaAs量子阱808nm激光器

以Al0.3Ga0.7 As／InAlGaAs／Al0.3Ga0.7As压应变量子阱代替传统的无应变量子阱作为有源区，实现降低808nm半导体激光器的阈值电流，并提高器件的效率。首先优化设计了器件结构，并利用金属有机物化学气相淀积（MOCVD）进行了器件的外延生长。通过优化外延生长条件，保证了5．08cm片内的量子阱（OW）光致发光（PL）光谱峰值波长均匀性达0．1％。对于条宽为50／zm，腔长为750／zm的器件，经镀膜后的阈值电流为81mA，斜率效率为1．22W／A，功率转换效率达53．7％。变腔长实验得到器件的腔损耗仅为2cm^-1，内量子效率达90％。结果表明，压应变量子阱半导体激光器具有更优异的特性。     

980nm半导体激光器远场特性的优化

制作小功率半导体激光器时,为了减小阈值电流,提高斜率效率,一般都采用深腐蚀法形成脊形结构以克服电流横向扩展.但是由于工艺的原因,往往使得激光器远场特性恶化,特别是水平发散角θ//形成多瓣.研究发现这与光刻工艺有着重要关系,并利用自对准自然解理边形成TiAu欧姆接触方法克服了此现象,改善了远场特性.     

等离子体处理对GaN发光二极管性能影响

为了研究等离子体处理对ICP刻蚀损伤的恢复效果,将多个样品放置于不同温度的等离子体增强化学气相沉积样品台上,通过改变射频源功率,分别使用N₂、N₂O和NH₃等离子体对GaN发光二极管进行处理.研究结果表明,在100℃、20 W的射频功率条件下,用N₂O等离子体处理GaN发光二极管可以极大地改善器件的光电特性;用N₂等离子体处理GaN发光二极管可以使器件的光电特性得到微弱改善;但是使用NH₃等离子体处理GaN发光二极管,会使其光电特性明显恶化.