一种获得GaAs/GaAlAs多量子阱材料带边附近折射率色散关系的方法

本文提供了一种在GaAs/GaAlAs多量子阱(MQW)材料的直接带边附近折射率参数色散关系的获得方法。其特点是在多层介质膜系统中用光学传递矩阵对MQW进行处理的基础上引入室温激子振荡因子,然后对材料的实验反射谱进行拟合。这种色散关系对于光电器件设计及其理论期望来讲是十分重要的。这种方法除能得到折射率实部与虚部的色散关系外,还可得到激子共振吸收谱。 关键词：     

线性分段折射率分布多量子阱波导色散关系的精确分析

本文从标量Helmholtz方程出发,采用转移矩阵技术,求出了线性分段折射率分布多量子阶波导TE模色散关系的精确解,数值计算结果显示出该波导的色散特性以及与波导结构的关系,为实际制作该量子阶波导进行参数选择提供了理论依据。     

非等效折射近似的多量子阱波导色散关系

本文导出了任意折射分布的多量子阱波导芯子区域的转移矩阵,用非等效折射近似得到了TE和TM两种偏振的色散关系.理论的精确性经数值计算比较证明是完全可靠的.     

多量子阱波导等效折射率的新公式

利用转移矩阵技术,建立了薄膜近似下的多量子阱波导芯子区域等效折射率的解析公式。该公式是偏振态和量子阱波导折射率分布的函数。     

多量子阱波导的传输和色散特性

本文用Floquet理论分析了多量子阱(阱垒数N>>1)波导的传输和色散特性,给出了适用于TE和TM两种偏振态的等效三层平板波导芯子折射率的解析公式,该公式清楚地说明了多量子阱波导的本征双折射行为。     

高功率线性梯度折射率GaAs/AlGaAs单量子阱激光器

应用MOVPE研制出梯度折射率分别限GaAs/AlGaAs单量子阱激光器，室温单面连续输出光功率超过500mW,激射波长为820.3nm,并讨论了注入电流和温度改变对波长的影响。     

GaAIAs／GaAs非均匀阱宽多量子阱超辐射发光管材料制备及表征

超辐射发光二极管（SLD）具有不同于半导体激光器和普通发光二极管的优异性能。为了制备高功率半导体超辐射发光管，并且得到比较大的光谱宽度、大的单程增益和抑制电流饱和，我们研究设计了具有850nm辐射波长的GaAlAs／GaAs非均匀阱宽多量子阱超辐射发光二极管结构，采用分子束外延（MBE）方法进行了材料制备。同时利用X射线双晶衍射，变温（10～300K）光致发光（PL）等方法检测分析了外延薄膜的结构和光电特性。在光致发光谱线中我们得到了发射波长850nm的谱峰，谱峰范围跨跃800～880nm，双晶回摆曲线结果显示了设计的结构得到实现。在注入电流140mA时，器件输出光谱的半峰全宽可以达到26nm，室温下连续输出功率达到6mw。     

任意折射率分布多量子阱波导的色散方程

利用转移矩阵技术，在建立波导芯区域等效折射率的基础上，导出任意折射率多量子阱波导的色散方程，该方程的数值精度与量子阱数的多少无关。     

基于GaAs/Al_xGa_(1-x)As多量子阱光子晶体的窄带滤波器

讨论了利用GaAs/AlxGa1-xAs多量子阱构成的一维光子晶体实现窄带滤波的原理.研究了外加电场下GaAs/AlxGa1-xAs多量子阱的激子吸收所导致的反常色散行为.研究发现,在反常色散材料的共振频率附近,存在一个较强色散且吸收很小的区域,该区域内的色散可以在PCs的带隙中产生一个窄的通频带,其对应的最大透过率约为0.73,全固态滤光器的带宽约为4.9nm,并可利用外加电场进行调谐,这将为设计一种全新的固态滤波器提供指导.     

In0.15Ga0.85As—GaAs应力层多量子阱中束缚子带—连续带跃迁

在10—300K温度范围,研究了稳态发光二极管(LED)辐照对15周期的In_0.15Ga_0.85As(8nm)-CaAs(15nm)应力层多量子阱的光电流谱的影响。各跃迁过程对应的光电流峰的强度随LED光强的增大而减弱,并且具有不同的变化规律。据此可区分出束缚子带和连续带间的跃迁及其亚结构,并由跃迁的能量位置,直接确定导带和价带的不连续量,得出重空穴价带的能带台阶Q_v=0.38±0.01。 关键词：     

GaAlAs/GaAs非均匀阱宽多量子阱超辐射发光管材料制备及表征

超辐射发光二极管(SLD)具有不同于半导体激光器和普通发光二极管的优异性能。为了制备高功率半导体超辐射发光管,并且得到比较大的光谱宽度、大的单程增益和抑制电流饱和,我们研究设计了具有850nm辐射波长的GaAlAs/GaAs非均匀阱宽多量子阱超辐射发光二极管结构,采用分子束外延(MBE)方法进行了材料制备。同时利用X射线双晶衍射,变温(10～300K)光致发光(PL)等方法检测分析了外延薄膜的结构和光电特性。在光致发光谱线中我们得到了发射波长850nm的谱峰,谱峰范围跨跃800～880nm,双晶回摆曲线结果显示了设计的结构得到实现。在注入电流140mA时,器件输出光谱的半峰全宽可以达到26nm,室温下连续输出功率达到6mW。     

GaAs／GaAlAs多量子阱反射型光调制器及自电光效应器件

采用分子束外延技术生长含有大周期数的ＧａＡｓ／ＧａＡｌＡｓ多量子阶（ＭＱＷ）及分布布喇格反射器（ＤＢＲ）的ＰＩＮ结构器件。研究了量子限制斯塔克效应（ＱＣＳＥ），分布布喇格反射及非对称腔模（ＡＳＦＰ）效应对光的反射调制作用及这三种效应的兼容性对光调制及逻辑器件的重要影响。给出我们研制的反射型光调制器及自电光效应器件的实验结果。对于常通型及常闭型调制器，其两态衬比度可达１０ｄＢ。所研制的ＳＥＥＤ器件，其导通光能耗低于１０ｆＪ／（μｍ）￣２，实现其光学双稳态及Ｒ－Ｓ光触发器工作。     

混合应变多量子阱实现折射率变化低偏振相关的理论分析

考虑温度变化和载流子注入阱间分布不均匀性,给出求解量子阱材料折射率变化的理论分析模型。分析了量子阱应变量大小、阱宽、垒区材料组分和注入载流子浓度对TE模和TM模折射率变化的影响。设计出折射率变化低偏振相关的混合应变多量子阱结构,在0~40℃的温度范围,其折射率变化量在1 530~1 570nm波长范围内具有较大数值（6×10^-3）,且具有低的偏振相关性;当载流子浓度从1×10^24 m-3增大到3×10^24 m-3时,其折射率变化量在增大的同时,仍可在一定温度下保持低偏振相关。     

兼顾量子阱材料增益与折射率变化的研究

对比分析了量子阱材料增益谱及其折射率变化谱随阱宽、应变和载流子浓度的变化特性,在此基础上以两谱线3dB谱宽交叠区面积为度量,分析了各因素对兼顾材料增益与折射率变化的影响,并剖析了其中的物理机理。研究表明,两谱线3dB谱宽交叠区面积随阱宽的变化过程中存在一个极大值;引入压应变有利于增大交叠区面积;交叠区面积随载流子浓度单调增加的过程中存在一个转折点,在转折点之前增加迅速,在转折点之后增加放缓。基于以上影响规律,选取适当的阱宽与压应变量,在载流子浓度为3.0×10^(24) m^(-3)时,设计出的In0.583Ga0.417As/In0.817Ga0.183As0.4P0.6量子阱在C波段内可恰当地兼顾增益与折射率变化,两谱线3dB谱宽交叠区面积为3.7×10~4 nm/cm。     

基于GaAs/AlxGa1-xAs多量子阱光子晶体的窄带滤波器

讨论了利用GaAs/AlxGa1-xAs多量子阱构成的一维光子晶体实现窄带滤波的原理.研究了外加电场下GaAs/AlxGa1-xAs多量子阱的激子吸收所导致的反常色散行为.研究发现,在反常色散材料的共振频率附近,存在一个较强色散且吸收很小的区域,该区域内的色散可以在PCs的带隙中产生一个窄的通频带,其对应的最大透过率约为0.73,全固态滤光器的带宽约为4.9 nm,并可利用外加电场进行调谐,这将为设计一种全新的固态滤波器提供指导.     

In_(0.2)Ga_(0.8)As/GaAs单量子阱PL谱温度特性及其机制

测量了不同阱宽In0.2Ga0.8As/GaAs单量子阱的PL谱的峰值波长和荧光谱线半峰全宽随温度的变化。利用Varshni公式对实验峰值波长进行拟合,得到了新的参数。结果表明,无位错应变量子阱带隙仍具有其体材料的特性:荧光谱线半峰全宽随温度升高迅速展宽,这主要归因于声子关联作用增强和激子热离化为自由载流子所致;阱宽越窄荧光峰值能量越高,将其与量子尺寸效应的理论计算结果进行了比较。文中还考察了谱线半峰全宽和阱宽的关系,利用合金无序对这一现象进行了解释。     

InxGa1-xAs-GaAs应变层量子阱结构的流体静压光荧光研究

本文报道了对分子束外延(MBE)生长的In_0.25Ga_0.75As-GaAs应变层量子阱结构在77K下的压力光荧光(PL)研究的结果。流体静压力从0到50kbar.,给出了In_0.25Ga_0.75As-GaAs应变层量子阱的Γ谷压力系数,实验观察到了量子阱中能级与势垒GaAs中X谷的能级交叉。通过对其压力行为的分析,给出了In_0.25Ga_0.75As-GaAs异质结的导带与价带跃变比:Q_c=△E_c:△E_v=0.68:0.32。对(InGa)As-GaAs应变量子阱常压下的理论分析与实验符合很好。本文也对Al_0.3Ga_0.70As-GaAs量子阱进行了讨论。 关键词：     

GaAs/Al0.23Ga0.77As双量子阱的带边不连续性和阱间耦合

本文报道在300和77K对一组具有不同垒宽L_b0.23Ga_0.77As双量子阱样品的光调制反射谱(PR)的研究结果。除观察到11H,11L和22H等容许跃迁外,同时还识别一个从Al_0.23Ga_0.77As价带顶至量子阱第一电子束缚能级的跃迁,另一个从量子阱第一轻空穴束缚能级至Al_0.23Ga_0.77As导带底的跃迁。利用这些跃迁确定导带边不连续性为0.63。对L_{b关键词：}