High-performance InAs/GaAs quantum dot laser with dot layers grown at 425℃

We investigate InAs/GaAs quantum dot(QD) lasers grown by gas source molecular beam epitaxy with different growth temperatures for InAs dot layers.The same laser structures are grown,but the growth temperatures of InAs dot layers are set as 425 and 500 ℃,respectively.Ridge waveguide laser diodes are fabricated,and the characteristics of the QD lasers are systematically studied.The laser diodes with QDs grown at 425℃ show better performance,such as threshold current density,output power,internal quantum efficiency,and characteristic temperature,than those with QDs grown at 500 C.This finding is ascribed to the higher QD density and more uniform size distribution of QDs achieved at 425℃.     

亚毫安阈值的1.3μm垂直腔面发射激光器

设计并研制了室温连续工作的单模13 μm垂直腔面发射激光器（VCSEL）,阈值电流为051 mA,最高连续工作温度达到82℃,斜率效率为029 W/A.采用InAsP/InGaAsP应变补偿多量子阱作为有源增益区,由晶片直接键合技术融合InP基谐振腔和GaAs基GaAs/Al（Ga）As分布布拉格下反射腔镜,并由电子束蒸发法沉积SiO₂/TiO₂介质薄膜上反射腔镜形成13 μm VCSEL结构.讨论并分析了谐振腔模式与量子阱增益峰相对位置对器件性能的影响. 关键词： 垂直腔面发射激光器 晶片直接键合 应变补偿多量子阱     

Microstructural Properties of Single Crystalline PbTe Thin Films Grown on BaF2（111） by Molecular Beam Epitaxy

Single crystal PbTe thin films have been grown on BaF2 （111） by using solid source molecular beam epitaxy. The studies of evolution of the surface morphology with the increasing growth temperature from 375 to 525℃ by AFM show that PbTe epilayers exhibit smooth surface morphologies with atomic layer scale roughness and are crack free. It is found that for PbTe grown at 475℃, the morphology is dominated by triangles and the rms roughness is 3.987nm. Compared to the rms roughnesses of 0.432nm and 0.759nm for the samples grown at 375 and 525℃ respectively, the surface of the PbTe layer grown at 475℃ is much rougher. This roughening transition is due to the interaction between the elastic relaxation and the plastic relaxation during the strain relaxation process. In contrast to the result of the morphology that the PbTe epitaxial layer grown at 375℃ has most smooth surface, as observed from the line width of x-ray diffraction curves at higher growth temperature improves the crystal quality of the single-crystalline Pb Te layer.     

InAs/GaAs量子点激光器的增益和线宽展宽因子

利用气源分子束外延技术生长InAs/GaAs量子点激光器材料,制作了由5层量子点组成的500 μm腔长的激光器.首次使用增益拟合和波长加权的方法计算了激光器的线宽展宽因子.其中,增益拟合是对Hakki-Paoli方法计算增益的重要补充,对判断不同电流下的增益是否饱和具有重要作用.对最大模式增益求导数,当电流为50 mA时,差分增益最大值为1.33 cm-1/mA,然后迅速减小到0.34 cm-1/mA,此时电流为57mA(≈0.99Ith).第一次使用加权波长来计算中心波长的移动,发现△λ慢慢减小直至接近于0.整个计算方法避免了在直接选取数据点时造成的误差,线宽展宽因子计算值为0.12～2.75.     

硫酸-氯化钠底液极谱法测定矿石中的锡应考虑的问题

硫酸-氯化钠底液法测定矿石中的锡这一方法发表在《岩石矿物分析》一书已好几年了,但至今没有得到广泛采用,其原因可能有下列两方面:一是方法的结果偏低,二是其测量范围只适合0.1—10%锡的测定。本文讨论了偏低的原因及克服办法,在此基础上扩大了方法的可测范围,除对含铜>1%、含钼>2.5%的试样不适用外,含锡0.00x—xx%的试样均可测定。一、偏低的原因及克服办法1.由硫酸钠引起的系统偏低矿样经过氧化钠熔融、硫酸酸化后,生成了大量硫酸钠。硫酸钠的存在会降低峰电流,而在标准溶液中没有加入相应量的硫酸钠抵消其影响,因而造成约为5—7%的偏低(见表1)。克服办法是在标准中加入适当量的硫酸钠以互相抵消。     

利用InAs/GaAs数字合金超晶格改进InAs量子点有源区的结构设计

利用分子束外延技术,通过InAs/GaAs数字合金超晶格代替传统的直接生长InGaAs层的方式,在GaAs(100)衬底上生长了InAs量子点结构并成功制备了1.3μm InAs量子点激光器.通过原子力显微镜和光致荧光谱测试手段,对传统生长模式和数字合金超晶格生长模式的两种样品进行了表征,研究发现采用32周期InAs/GaAs数字合金超晶格样品的量子点密度非常高,发光性能良好.通过与常规生长方式所制备激光器的性能对比,发现采用InAs/GaAs数字合金超晶格生长InAs量子点的有源区也可以得到高质量的激光器.利用该方式生长的InAs量子点激光器的阈值电流为24 mA,相应的阈值电流密度仅为75 A/cm2,最高工作温度达到120℃.InAs/GaAs数字合金超晶格既可以保证生长过程中源炉的温度保持不变,还可以对InGaAs层的组分实现灵活调控.不需要改变生长速度,通过改变InAs/GaAs数字合金超晶格的周期数以及InAs层和GaAs层的厚度,便可以获得任意组分的InGaAs,从而得到不同发光波长的激光器.这种生长方式对量子点有源区的结构设计和外延生长提供了新思路.     

分子束外延PbTe单晶薄膜的反常拉曼光谱研究

采用分子束外延(MBE)方法在BaF₂(111)衬底上生长了高质量的PbTe单晶薄膜， 拉曼光谱测量观察到了表面氧化物的振动模、布里渊区中心(q≈0)纵光学(LO)声子振动模以 及声子-等离子激元耦合模振动.随着显微拉曼光谱仪激光光斑聚焦深度的改变，各拉曼散射 峰的峰位、积分强度、半高宽等都表现出不同的变化趋势. 随着激光光斑聚焦位置从样品表 面上方3μm处变化到表面下方3μm处，PbTe外延薄膜的LO声子频率从119cm^-1移 动到124cm^{-1关键词： PbTe外延薄膜 拉曼散射 纵光学声子}     

长波长垂直腔面发射激光器研究

垂直腔面发射激光器（简称VCSEL）近年来受到了国内外科技界和企业界的高度关注，它在光通信领域具有潜在的应用．文章主要介绍了长波长垂直腔面发射激光器的发展历史、基本应用、器件结构、材料和制备工艺，最后分析了研制长波长VCSEL所遇到的问题及相应解决方法，并进行了展望．