1 550 nm波长PNP型InGaAsP-InP异质结晶体管激光器材料设计与外延生长

基于器件模拟仿真,设计了一种PNP型1.5 μm 波长多量子阱InGaAsP-InP异质结晶体管激光器材料外延结构,并采用金属有机化学气相沉积外延生长.其中基区采用N型Si掺杂.因为扩散系数小,比较P型Zn搀杂具有较高的稳定性,因而较NPN结构外延材料容易获得高质量的光学有源区.由于N型欧姆接触比P型容易获得,基区搀杂浓度可以相对较低,有利于减小基区光损耗和载流子复合,从而获得较低的阈值电流和较高的输出光功率.所获得的外延材料呈现较高光-荧光谱峰值和65.1 nm较低半峰宽.测试结果显示了较高的外延片光学质量.     

1550nm波长PNP型InGaAsP-InP异质结晶体管激光器材料设计与外延生长

基于器件模拟仿真,设计了一种PNP型1.5μm波长多量子阱InGaAsP-InP异质结晶体管激光器材料外延结构,并采用金属有机化学气相沉积外延生长.其中基区采用N型Si掺杂.因为扩散系数小,比较P型Zn搀杂具有较高的稳定性,因而较NPN结构外延材料容易获得高质量的光学有源区.由于N型欧姆接触比P型容易获得,基区搀杂浓度可以相对较低,有利于减小基区光损耗和载流子复合,从而获得较低的阈值电流和较高的输出光功率.所获得的外延材料呈现较高光-荧光谱峰值和65.1nm较低半峰宽.测试结果显示了较高的外延片光学质量.     

高速雪崩光探测器同轴封装的高频分析

基于频率响应理论模型,分析了同轴封装的雪崩光电探测器的高频特性.包含芯片、键合金丝、跨阻放大器和同轴管座等各部分的高频特性及对器件高频特性的影响.通过调节封装过程中不同键合金丝引入的电感参量,可以得到不同现象的频率响应.最后考虑实际工程条件,优化得到了10 GHz的-3 dB带宽的同轴封装雪崩光电探测器件.     

基于共面波导微带线的光探测器高频电参量提取

针对不能在片测量的光探测器芯片,本文提出了一个简单而有效的实验方案来提取其等效电路模型的高频电参量.首先设计了和微波探针匹配的共面波导微带线,测量其输出反射系数,测试结果与理论设计符合很好;然后将芯片装载到微带线上,测量包含光探测器的整个测试结构的输出反射系数.仿真中涉及光探测器测试结构的等效电路模型,包含光探测器、键合金丝和共面波导微带线等因素.通过拟合已测的整个测试结构的输出反射系数,提取了光探测器的高频电参量.     

有源弯曲波导反馈特性的三维时域有限差分法仿真

半导体光放大器的耦合光纤形成的外腔反馈通过引入弯曲损耗得以抑制.通过对半导体光放大器有源波导引入对前、后向光场非对称散射损耗，以前向光场部分损耗为代价，反馈光场能量被分布式地较强辐射.时域有限差分法仿真研究表明，通过优化弯曲有源波导的结构，相对于通常的有源直波导，在相同的材料增益和输入、输出条件下，反馈可以下降10 dB以上.由此可以简化高增益半导体光放大器的器件结构.     

基于特征光谱参量表征发光二极管结温的方法

针对采用蓝光激发荧光粉产生白光的YAG型白光LED,通过分析其光谱波谷特性,采用常规可见光光谱仪和温控系统设计了一套基于光谱特征参量的LED结温测试系统.测量方法分为定标函数的测定和任意状态下的测量两部分.首先采用光谱仪测量在给定的多个不同结温和正常驱动电流下的相对发光光谱数据,再分析其光谱波谷处的相对光谱强度.从实用性和降低成本的角度考虑,采用正常工作电流驱动,但以正常工作电流驱动下的LED在光谱仪的固定反应时间内其自加热效应不可忽略.因此采用选定基准状态法,将各温度下的相对发光光谱强度与基准状态下的逐点作差得到相应的发光光谱强度差,同时为了减少温控系统引入的温度偏差,同样将各温度与基准温度作差得到相应的结温差.实验表明高低色温大功率LED的结温差和发光光谱强度差经过一定的函数拟合形成的定标函数其线性度都较高,R2达到0.99以上;利用定标函数,可以测量出在任意状态下的LED结温.最后将采用本方法得出的高低色温LED在不同条件下的结温数据与通过Mentor Graphics公司的T3Ster仪器的测量结果进行了比较,最大偏离度为2.82%,在可接受的误差范围内,表明此方法完全具备可行性,具有一定的实用价值.     

1.5μm波长n-p-n型InGaAsP-InP晶体管激光器材料外延生长

基于器件模拟仿真,设计了一种1.5μm波长InGaAsP-InP晶体管激光器材料外延结构.其多量子阱有源区置于基区非对称波导中.仿真结果显示该外延结构能够获得较好的光场限制和侧向电流限制.对该材料MOCVD生长研究表明,基极重掺杂接触层中Zn2+扩散将导致量子阱严重退化.通过对其扩散过程的模拟仿真,采用平均掺杂浓度为1×1018cm-3的梯度掺杂,有效地抑制了Zn2+向量子阱区的扩散.所获得的外延材料在1.51μm呈现较强的PL峰值,具有卫星峰清晰的XRD谱.