掩蔽与选择性热氧化条形GaAs—Ga_(1-x)Al_xAs DH激光器的偏振特性

本文研究具有掩蔽和选择性热氧化(MSTO)结构条形GaAs-Ga_(1-x)Al_xAsDH激光器的偏振特性,发现这类器件同时输出强度相近、相位无关的TE和TM模,不同于通常的半导体激光器主要是TE模输出的情况。本文从激光器有源区内应力分布和光弹性效应的观点,对此异常的偏振特性作出了定性解释。     

半导体多层结构的热应变弯曲和层应力

导出了杨氏模量和生长温度各不相同的多层结构的热应变弯曲半径和层内应力的普遍公式,包括衬底具有固有弯曲的情况,并给出在不同条件下公式的特殊形式,尤其是有较广泛应用的厚衬底条件下的近似式.应用导出的公式,计算了有源区掺Al和具有缓冲层的GaAlAs DH激光器中有源层应力随各层厚度和Al组分的变化,得到有源层应力为零的条件的显式;研究了 MSTO GaAlAs多层结构的有源层内应力,计算了氧化层和金属层的贡献;还测量了GaAs上热氧化层Ga_2O_3的线胀系数和杨氏模量,此方法也适用于其他衬底上的薄层材料.     

五元系组分空间的几何表示以及晶格常数与能带和互溶隙的计算

本文将五元系分为两大类；并提出用三维空间中的立体图形展示五元系化合物的组分分布；提出了五元系化合物的晶格常数和禁带宽度以及互溶隙范围的计算公式，并在此基础上计算了与ＧａＡｓ衬底晶格匹配的ＡｌＧａＩｎＰＡｓ的等禁带宽度曲线和互溶隙的范围．     

关于砷化镓自生长氧化膜的研究

本文研究了砷化镓阳极氧化和热氧化的规律,并测量了自生长氧化膜的x光衍射谱、红外吸收光谱、折射率、线胀系数和杨氏模量.这些数据表明,GaAs自生长氧化膜可应用于以GaAs为衬底的平面光学器件及集成光学,同时,利用热氧化膜时,必须考虑应力及光弹性效应.     

用 CO_2激光器制备通信光纤的光学平端面

采用 CO_2激光器制备光学纤维平端面,所制备的端面完整无缺,平度达到1～2个干涉花纹以内。用此法制备的光纤端面进行光纤直接耦合试验,其耦合损耗在0.3dB-0.5dB 范围之内(不加折射率匹配液)。     

双异质结激光器键合应力与形貌的观察

GaAs-GaAlAs双异质结激光器的键合工艺,要求焊料沾润良好以减小器件的热阻,又不因GaAs与金属热沉的热膨胀系数不同而产生应力,造成激光器快速退化。本文采用光测弹性力学方法来检验健合工艺引进的应力。同时通过     

MOCVD生长GaN的喇曼散射谱

对在ＧａＡｓ（００１）、Ａｌ２Ｏ３（０００１）和Ｓｉ（１１１）等衬底上ＭＯＣＶＤ技术生长的ＧａＮ薄膜进行了背散射几何配置下的喇曼散射测试分析和比较，观察到了α相ＧａＮ的Ａ１（ＬＯ）模、Ａ１（ＴＯ）模、Ｅ１（ＬＯ）模和Ｅ２模．结合Ｘ射线衍射谱，分析了因不同生长工艺导致ＧａＮ／ＧａＡｓ样品的不同结构相的喇曼谱的差异，发现ＧａＮ的喇曼谱与ＧａＮ外延层的结构相、完整性及工艺条件有关，可利用其作为检测ＧａＮ外延层结构特性的一种有用手段．对含有少量β相ＧａＮ样品，观测到了包含有β相ＧａＮ贡献的声子模式（７４０ｃｍ－１）．     

LP－MOCVD生长InGaN单晶薄膜

报道了以Ａｌ２Ｏ３为衬底在ＧａＮ薄膜上ＬＰ－ＭＯＣＶＤ外延生长ＩｎＧａＮ单晶薄膜，并研究了ＩｎＧａＮ的生长特性。实验给出了ＩｎｘＧ１－ｘＮ合金的固相组分与汽相组分和生长温度的变化关系，并应用Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）、Ｘ射线回摆曲线（ＸＲＣ）和室温光致荧光（ＰＬ）谱等技术对外延层的晶体质量、完整性和发光特性进行了分析。发现ＩｎＧａＮ／ＧａＮ系统中保持适当的压应力有助于提高外延层的晶体完整性，减少非故意掺杂杂质的引入，能改善外延层的发光特性。     

AlGaAs外延层的折射率测量

Al_xGa_(1-x)As是半导体激光器、集成光学和太阳电池的重要材料,精确测量其折射率对于器件设计与性能分析是很必要的。通常测量折射率的棱镜法精度可达±0.0002,但不适用于AlGaAs外延薄层材料、Casey等采用双光束测量方法,测量正入射的反射率,给出Al_xGa_(1-x)As(0≤X≤0.38)在1.2至1.8电子伏范围内的折射率数据,精度达±_0.005,但此法要求测量绝对反射率,设备复杂。我们采用的方法基于斜入射偏振光的干涉,不必测量绝对反射率,只要测量反射极值的角度位置,所以十分简便,适于测量吸收衬底上的透明薄层,例如Si上的SiO_2膜,GaAs上的自生长氧     

具有选择性掩蔽热氧化(STO)结构的条形GaAs-GaAlAs双异质结激光器

我们在液相外延生长的四层结构GaAs-GaAlAs外延片上,用选择性掩蔽热氧化技术(简称STO技术),制备了条形GaAs-GaAlAs双异质结(DH)激光器,这种技术采用条形Au-Cr复合金属膜作为掩膜,令外延片在空气中约500℃下进行热氧化,利用热氧化对GaAs-GaAlAs多层结构的选择性,可以用同样条宽的金属掩膜得到不同宽度的条形区。这种选择性热氧化技术的优点是:第一,工艺简单,除液相外延外,不需要复杂的工艺设备与工序。金属掩膜Au-Cr既是热氧化掩膜,又是P型GaAs的欧姆接触电极,可在工艺中一步完成;第二,不需要过于苛刻的光刻精度就可获得条宽小至2μm以下的窄条形STO结构激光器,其剖面如图l所示,