InGaAsP分别限制量子阱激光器

长波长InGaAsP量子阱激光器,以其低阈值、窄光谱线宽和高的调制频带宽等优良特性而成为大容量通信的基础。为此,我们利用低压MOVCD技术生长了1.62μm和1.3μm的InGaAsP材料,测得其77K光荧光(PL)谱线半峰高宽分别为18.7meV和28meV.利用X射线双晶衍射测得两种材料的晶格失配度不大于1×10^-3.并生长了四个不同阱宽的InGaAsP/InP量子阱结构,测得77K温度下的PL谱,分析了阱宽对发光波长及半峰宽的影响,并提出在量子阱激光器中减小界面层影响的方法。在此基础上,生长了分别限制量子阱激光器结构,并利用质子轰击制备出条形结构激光器,测得其最低阈值电流为100mA.直流工作光谱峰值波长为1.52μm左右,单面输出外微分量子效率约为36%.     

1.55μm InGaAsP/InP应变量子阱激光器的LP－MOCVD生长

本文首次报导了生长温度为550℃,以三甲基镓(TMGa)和三甲基铟(TMIn)为Ⅲ族源,用低压金属有机物气相沉积(LFMOCVD〕技术,高质量1.62um和1.3umInGaAsP及In_0.57Ga_0.43As_0.98P_0.04/In_0.73Ga_0.27As_0.6P_0.4量子阶结构的生长,并给出了1.55umGaAsP/InP分别限制应变量子阱结构激光器的生长条件,激光器于室温下脉冲激射,其阈值电流密度为2.4kA/cm².     

LP-MOVPE生长的低阈值1.3μm InGaAsP/InP压、张应变交替MQW激光器特性

本文国内首次报道了LP－MOVPE法生长高质量的压、张应变交替InGaAsP多量子阱结构的研制过程及其材料的高精度X－ray双晶摇摆衍射曲线和荧光光谱特性表征.在此材料基础之上制作的宽接触激光器阈值电流密度小于300A/cm²(腔长800μm),平面掩埋条形结构激光器平面掩埋异质结(PBH)条形结构多量子阱激光器阈值电流13～15mA.经过双腔面镀增透射膜后,其TE模与TM模自发发射谱光强差为3dBm,呈现偏振补偿特性.     

LP—MOCVD研制InGaAs/InP应变量子阱LD

本文指出在LP-MOCVD生长过程中,采用量子阱有源区和上限制层不同的生长温度以及生长非掺杂过渡层等技术能有效地控制InGaAs/InP量子阱激光器的p-n结结位,给出了采用DEZn和H₂S做掺杂源在InP材料中p型和n型杂质溶度和p-n结控制的条件,并研制出有源区阱层InGaAs与InP存在0.5%压缩应变量子阱激光器,这一结构LD实现室温脉冲激射,得到峰值功率为106mW以上,阈值电流密度为2.6kA/cm².     

1．55μmInGaAsP及其相应量子阱结构的LP－MOCVD生长

本文研究了用低压金属有机化合物汽相外延（ＬＰ－ＭＯＣＶＤ）技术在（１００）ＩｎＰ衬底上生长ＩｎＧａＡｓｐ体材料及ＩｎＧａＡＰ／ＩｎＰ量子阱结构材料的生长条件。三甲基镓（ＴＭ６３）、三甲基铟（ＴＭｈ）和纯的砷烷（Ａ８Ｈ３）、磷烷（ＰＨ３）分别用作Ⅲ族和Ⅴ族源，在非故意掺杂情况下，ＩｎＧａＡｓＰ材料的载流子浓度为３．６×１０１５ｃｍ－３；在液氦温度和室温下，与ＩｎＰ晶格匹配的ＩｎＧａＡｓＰ光致发光半峰宽分别为１９．２ｍｅＶ和６３ｍｅＶ；对外延层的组分及厚度均匀性分别进行了转靶Ｘ光衍射仪，低温光致发光和扫描电子显微镜分析，对不同阱宽的量子阱结构材料测出了由于量子尺寸效应导致光致发光波长随阱宽增加而红移现象。     

LP-MOCVD生长InGaAs/InP应变量子阱的研究

本文研究了LP-MOCVD对不同x值的In_1-xGa_xAs/InP生长条件,并且生长了压缩应变为0.5%三个不同阱宽的InGaAs/InP量子阱结构,利用77KPL光谱分析了能级同阱宽的关系,实现最窄阱宽为4.4nm,最小全半高峰宽为17.0mev.     

1.3μm无致冷AlGaInAs/InP应变补偿量子阱激光器设计与制作

基于半导体量子阱激光器的基本理论,设计了合理的1.3μm无致冷AlGaInAs/InP应变补偿量子阱激光器结构,通过低压金属有机化学气相外延(LP-MOVPE)工艺在国内首次生长出了高质量的AlGaInAs/InP应变补偿量子阱结构材料,用此材料制作的器件指标为激射波长:1280nm≤λ≤1320nm,阈值电流:I_th(25℃)≤15mA,I_th(85℃)≤30mA,量子效率变化:Δη_ex(25℃～85℃)≤1.0dB,线性功率:P₀≥10mW     

1.3μm GaInNAs量子阱RCE光探测器

采用配有dc-N plasma N源的分子束外延(MBE)技术在GaAs衬底上生长制作了工作波长为1,3μm的GaInNAs量子阱RCE探测器.采用传输矩阵法对器件结构进行优化.吸收区由三个GaInNAs量子阱构成,并用湿法刻蚀和聚酰亚胺对器件进行隔离.在零偏压下,器件最大的量子效率为12%,半峰值全宽(FWHM)为5.8nm,3dB带宽为30MHz,暗电流为2×10^-11A.通过对MBE生长条件和器件结构的优化,将进一步提高该器件的性能.     

外电场对InGaAsP/InP量子阱内激子结合能的影响

在有效质量近似下采用变分法计算了InGaAsP/InP量子阱内不同In组分下的激子结合能,分析了结合能随阱宽和In组分的变化情况,并且讨论了外加电场对激子结合能的影响. 结果表明：激子结合能是阱宽的一个非单调函数,随阱宽的变化呈现先增加后减小的趋势;随着In组分增大,激子结合能达到最大值的阱宽相应变小,这与材料的带隙改变有关;在一定范围内电场的存在对激子结合能的影响很小,但电场强度较大时会破坏激子效应. 关键词： 激子 InGaAsP/InP量子阱 结合能 电场     

InP的MOVPE生长

我们利用自制的常压MOVPE设备和国产的三甲基钢以及进口的磷烷生长了InP外延材料,其77K迂移率为65300cm²/V·s,据我们所知这是国内迄今为止用各种方法获得的InP薄膜的最大低温迁移率值。     

宽禁带Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体薄膜及超晶格的外延生长及特性研究

介绍了宽禁带II-VI族化合物半导体ZnSe,ZnSSe和ZnCdSe外延膜及它们的超晶格的分子束外延生长.用X射线衍射法(XRD)和光致发光(PL)法分别对其结构特性和光学特性进行了研究.尤其是对超晶格样品所进行的温度变化的PL研究,得出了对于ZnSe/ZnSSe超晶格,其激子激活能(E_(?))仅为17meV,我们用ZnSe/ZnSSe导带不连续较小来解释这个结果.而对于ZnCdSe/ZnSe超晶格,其E_(?)则为41meV,这说明此类超晶格所形成的量子阱,足以对电子和空穴进行限制.这些结果为我们进     

GaInP材料生长及其性质研究

用常压MOCVD在半绝缘GaAs衬底上生长了Ga_xIn_1-xP(x=0.476～0.52)外延层,对外延层进行了X光双晶衍射、Hall和光致发光(PL)测试.77K下电子迁移率达3300cm²/V.s(浓度为1.4×10¹⁶cm^-3).载流子浓度随生长温度升高,随Ⅴ/Ⅲ比的增大而降低,并提出P空位(V_p)是自由载流子的一个重要来源,17KPL谱中,Ga_0.5In_0.5P(Tg=650℃,Ⅴ/Ⅲ=70)的峰能为1.828eV,半峰宽为19meV.另外,在1.849eV处还有一较弱的峰,GaInP峰能和其计算的带隙最大相差113meV,这可能与GaInP中杂质或缺陷以及其中存在有序结构有关.     

GaAs/InP异质外延材料的光致发光研究

首次对MOCVD-LPE混合外延生长的GaAs/InP材料进行了光致发光测量及分析。结果显示出混合生长的GaAs发光强度明显高于MOCVD一次外延生长的GaAs的发光强度,并确认在16K温度下GaAs和InP有跃迁激子产生。观测到GaAs/InP样品近带边光致发光谱的半峰宽为8.4meV,显示了这种材料的高质量。     

PbTe/CdTe量子阱光学性质的研究

PbTe/CdTe量子阱是一类新型异系低维结构材料,实验观察到具有强的室温中红外光致发光现象.建立了理论模型,计算了PbTe/CdTe量子阱的自发辐射率和光学增益.模型中量子阱分立能级的计算采用k·p包络波函数方法和有限深势阱近似,考虑了PbTe能带结构的各项异性和阱层中应变对能级的影响.计算了PbTe/CdTe量子阱自发辐射谱与带间弛豫和注入载流子浓度间的依赖关系,计算结果与实验观察到的光致发光峰相符合.自发辐射谱线峰位随着注入载流子浓度的增加而出现蓝移,当载流子浓度从2×1017cm-3增加到2.8×1018cm-3,基态发射峰从372 meV蓝移到397 meV,而第一激发态发射峰蓝移量为15 meV.上述蓝移现象是由载流子与载流子及载流子与声子间的相互作用引起的.与PbTe体材料相比.PbTe/CdTe量子阱结构具有更高的增益强度(提高近15倍)和更宽的增益区,因而该体系可能是实现室温连续工作的中红外激光器的理想材料.     

InGaAsSb量子阱的MBE生长和光致发光特性研究

采用分子束外延(MBE)技术生长InGaAsSb多量子阱结构,利用光致发光光谱对材料的生长特性进行了研究.研究了衬底温度对材料激发光谱强度的影响,探索了发光波长与有源层量子阱厚度的关系.发现外延生长时衬底温度对材料的质量有重要影响;在一定范围内,量子阱厚度不断增加会导致材料的光致发光波长增加.     

量子限制受主远红外电致发光器件的制备与测量

采用分子束外延技术生长GaAs/AlAs三量子阱,并在中间的GaAs阱中δ-掺杂浅受主杂质Be原子,制作出量子限制受主远红外Teraherz原型电致发光器件.实验上测量得到4.5 K时器件的电致发光谱（EL）和电传输特性（I-V曲线）.在EL发射谱中清楚地观察到222 cm^-1处宽的尖峰,这来源于Be受主奇宇称激发态到其基态的辐射跃迁,而非辐射弛豫过程则使发射谱的信号很弱.另外在I-V曲线中072和186 V的位置出现两个共振隧道贯穿现象,分别对应于中间δ-掺杂量子阱受主能级1s_3/2(Γ₆+Γ₇)到左边非掺GaAs量子阱中HH带,及右边非掺杂GaAs量子阱中HH重空穴带到中间掺杂GaAs量子阱中Be受主杂质原子奇宇称激发态2p_5/2(Γ₆+Γ₇)能级的共振隧穿.     

Si_(1-x)Ce_x/Si量子阱发光材料制备及特性研究

在si(100)衬底上用分子束外延成功生长了Si_(1-x)Ge_x/si量子阱发光材料,发现在生长过程中背景杂质含量直接影响材料的发光特性,用光致发光(PL)和卢瑟福背散射(RBS)对样品质量进行标定。在PL测量中观察到合金量子阱带边激子分辨峰,并对发光峰能和峰宽作了讨论。     

Eu3+掺杂CaWO4红色荧光粉发光性质的浓度依赖关系研究

采用共沉淀法制备了不同Eu³⁺掺杂浓度的CaWO₄荧光粉材料.通过X射线衍射和场发射扫描电镜技术对样品的结构和形貌进行了表征.测量了各样品的激发光谱、发射光谱和荧光衰减曲线, 计算了各样品的部分Judd-Oflet (J-O)参数和^5D_0 (Eu³⁺)能级量子效率,以及荧光粉的色坐标, 讨论了样品电荷迁移带相对强度、J-O参数、量子效率与掺杂浓度的依赖关系.对Eu³⁺掺杂的CaWO₄ 发光材料的光致发光性质的研究表明,在CaWO₄: Eu³⁺中⁵D₀→⁷F₂跃迁的616~nm 红色发光能被394.5~nm和465~nm的激发光有效激发,具有近紫外(或蓝光)激发效率高和猝灭浓度大的优点, 有潜力成为高效的近紫外(或蓝光)激发白光发光二极管用红色荧光粉材料.     

掺铍GaAs量子阱的光致荧光

测量了掺铍的,阱宽约为10nm的GaAs量子阱在4.2K的光致荧光。掺杂浓度分别为1×10¹⁷和5×10¹⁸cm^-3。测量结果表明:对于无规掺杂,局域在阱中心的铍的状态密度与导带电子从n=1量子能级到阱中心中性铍的跃迁概率的乘积大于对应于介面铍的乘积。另外,实验结果也表明:当掺杂浓度升高时,由于带隙收缩的影响,阱中心铍的电离能减小。     

Si1-xCex/Si量子阱发光材料制备及特性研究

在si(100)衬底上用分子束外延成功生长了Si_(1-x)Ge_x/si量子阱发光材料,发现在生长过程中背景杂质含量直接影响材料的发光特性,用光致发光(PL)和卢瑟福背散射(RBS)对样品质量进行标定。在PL测量中观察到合金量子阱带边激子分辨峰,并对发光峰能和峰宽作了讨论。 关键词：