有源层掺杂剂对Ga1-xAlxAs/GaAs双异质结发光管特性的影响

本文研究了由液相外延技术生长的GaAIAs/GaAs双异质结材料制成的发光管,有源层掺杂剂对器件特性的影响结果表明,器件结构和器件制作工艺相同的GaAIAs/GaAs发光管,有源层掺Si可获得较大的光输出功率,而频响特性<15MHz,波长在8700Å以上;对有源层掺Ge器件,光输出功率低于掺Si器件,而频响特性则>15MHz,波长可控制在8200Å~8500Å.深能级测量表明二者有不同的深能级位置,对掺Si(氧沾污)器件,Ec-ET≈0.29eV,而掺Ge器件ET-Ev≈0.42eV.两种掺杂剂对有源层暗缺陷的影响尚无明显区别.     

GaAs/GaAlAs双异质结发光管退化特性的研究

本文研究了GaAs/GaAlAs双异质结发光管的退化特性。有快、慢二种退化类型。器件的慢退化是由于有源区有暗缺陷(DSD)产生和长大,引起光功率下降。文中研究了老化过程中I-V特性和I-P特性与EL图象的变化规律,并与相同结构的InP/InGaAsP双异质结发光管的退化特性进行了比较,结果表明:它们有着不同的退化机理。     

介观LC电路中电压、电流的量子涨落

从有源LC回路运动方程出发,通过引入正则变量、量子化有源LC电路,研究了真空态、压缩真空态下介观LC电路中电压、电流的量子涨落,并着重研究了压缩角对涨落的影响。     

平板扬声器用于结构声有源噪声控制实验研究

对NXT技术的分布式平板扬声器和集中参数扬声器的频响和指向性等进行了对比测量，通过对组合平板扬声器的声场研究及有源消声实验，证明了平板扬声器用于有源噪声控制的可行性。综合平板扬声器和集中参数扬声器的物理特点和声场特性，根据基于平面声源有源噪声控制的已有的理论研究结果和本文的实验结果，可以认为，NXT平板扬声器适合作有源噪声控制的次级源，有利于有源噪声控制的工程推广应用。     

多有源区隧道再生半导体激光器稳态热特性

 利用有限元软件ANSYS结合傅里叶定律,对制约适用于光纤耦合输出的新型高功率多有源区隧道再生半导体激光器长寿命工作的稳态热特性进行了系统计算、分析。获得了这种新型器件工作时各有源区温度分布特征及与传统单有源区器件稳态热特性的区别,并给出了多有源区隧道再生半导体激光器工作时各有源区温度的估算方法,同时对有效降低这种新型器件热阻的方法进行了讨论。结果表明:连续工作时,多有源区隧道再生半导体激光器比同材料体系传统结构器件更易获得较高的输出功率。     

镓铝砷双异质结红光二极管中红外辐射起因的研究

本文研究了镓铝砷双异质结红光二极管发射光谱中的红外谱带随工作电流及温度的变化规律,并看到器件的发光效率与红外带的强度有明显的联系.通过红外带峰值位置,半值宽度、峰值位置随温度的移动及发光区深能级的测定,认为该谱带来源于衬底.由于有源区厚度的不均匀及限制作用不充分,使注入到有源区中的一部分电子能穿过限制层进入P型GaAs衬底,从而产生红外谱带.指出改善有源区厚度均匀性,增大限制层的势垒高度是降低红外辐射,提高器件发光效率的有效途径.     

直流电致发光(DCEL)器件在交流(AC)电压下的I-V,B-V和B-I特性

本文研究了DCEL器件在AC条件下的电流-电压(I-V),亮度-电压(B-V)和亮度-电流(B-I)特性.提出了在不同激发条件下的I-V,B-V和B-I的经验公式.证明了DCEL器件在AC条件下按激发条件可分为三个负载区:容性负载区,电阻负载区和混合负载区.在不同的负载区DCEL器件呈现完全不同的光电特性.证明了在不同负载区工作时磷光粉层内电场分布和电子能量分布截然不同.分析了上述特性的原因.证明了老化和形成过程具有同样的物理机制,老化是形成过程的继续.     

载流子输运和寄生参数对隧道再生双有源区垂直腔面发射激光器调制特性的影响

建立了一种适用于多量子阱和多有源区的多层速率方程模型. 通过小信号分析,得到了光子密度、载流子俘获、逃逸和隧穿时间等关键参数对单有源区和隧道再生双有源区垂直腔面发射激光器频率响应特性的影响,并分析了在相同驱动电流下隧道再生双有源区器件调制带宽大于单有源区器件的原因. 进一步研究了隧道再生双有源区内腔接触氧化限制型垂直腔面发射激光器的寄生电参数及其寄生电路,对其频率响应进行了模拟分析. 关键词： 垂直腔面发射激光器 速率方程 调制特性 隧道再生     

DFB激光器件自脉动的研究

在分析单区DFB激光器静态和动态特性的基础上,用数值模拟方法研究了双区DFB器件自脉动的产生机理及特性.研究表明通过优化设计DFB激光器件的一些参量和控制激光器的外部条件,可以有效地提高自脉动的频率,增强自脉动的稳定性,为全光信号再生设备的研制提供理论基础.     

硅雪崩光电二极管单光子探测器

将硅雪崩光电二极管应用于盖革模式下,制作出高量子效率、低噪音、短死时间的单光子探测器.设计并制作了雪崩抑制电路,获得探测器特性参量为无源抑制方式下死时间1μs,有源抑制下60～80ns,输出脉冲宽度15～20ns.并详细检测了探测器直到液氮温度下的特性.观察到一些新现象.     

P型掺杂剂对InGaAsP/InP双异质结发光管特性的影响

本文研究了限制层中掺杂剂对InGaAsP/InP双异质结发光管特性的影响。结果表明限制层掺In-Zn合金或掺Mg的器件不易发生p-n结偏位,器件具有单一的长波长光谱峰,正常的I-V特性以及暗结构出现率低的特性,而限制层掺Zn当浓度≥1×1018cm-3时,外延片易发生p-n结偏位,导致器件的异常特性。并观察到在扩散结器件中,在85℃长时间老化过程中,有p-n位置移动现象发生。     

Au-Zn,TiPdAu电极对InGaAsP/InP双异质结发光管可靠性影响的研究

本文用AES研究了P-InP/TiPdAu热处理前后的界面特性,结果表明:TiPd层对Au的内扩散和In的扩散有阻挡作用。以TiPdAu作InGaAsP/InP双异质结发光管的p面电极、镀Au作热沉,采用In焊料,研究了器件的可靠性问题,在室温大气气氛中;70℃存储,70～80℃带电老化,三种条件下长时间考核结果表明:器件的I-V特性正常,末见正向压降明显变化。还比较了Au-Zn材料作p面电极用TiPdAu作肖脱基势垒限制层制成的器件和用TiPdAu作电极材料制成的深Zn扩散型器件在老化过程中的特性变化,后二种结构的器件,在长期老化过程中,有源区中有大面积DSD生长和增殖。     

1.3μmInGaAsP/InP发光管退化的研究

研究了InGaAsP/InP双异质结发光管在老化,存储过程中的退化现象及其影响因素.有快慢二种退化模式,正向I-V特性变坏是产生突然退化的最主要因素,焊料的润湿不良是导致器件退化的原因之一;在70℃,85℃老化及存储过程中,个别器件有源区内有DSD产生并长大,这并不是引起突然退化的原因.     

InGaAsP/InP边发光管特性的研究

用液相外延技术生长的外延片,制成了SiO2条形限制的InGaAsP/InP边发光管,100mA下光功率1mW,最高值1.3mW,发射波1.31μm,半宽860A。研究了外延材料特性(如p-n结位置,有源层厚度和浓度)对器件光功率,光谱特性,和Ⅰ-Ⅴ特性的影响。有源层厚度(d)对光功率和光谱半宽有重要影响,p-n结不偏位的器件,光谱特性为单一的长波长发射蜂,具有正常的Ⅰ-Ⅴ特性。p-n偏离有源层的器件,光谱特性除长波长发射峰外,尚有9700A的InP发射峰,其Ⅰ-Ⅴ特性具有异常特性,导通电压>0.9V。     

有源层受主浓度对InGaAsP/InP双异质结发光管特性的影响

本文研究了有源层受主浓度(Pa)对InGaAsP/InP双异质发光管特性的影响。有源层受主浓度Pa≈2×1017～1×1018cm-3的器件,具有较大的光输出功率P≥1mW;截止频率fĉ为30～80MHz,并且有正常的Ⅰ-Ⅴ特性。有源层浓度高于上述浓度的器件,光输出功率降低,并且具有异常的Ⅰ-Ⅴ特性。在器件光谱半宽△λ=(λ2/1.24)nkT关系式中,n值是有源层受主浓度(Pa)的函数。上述结果表明:有源层受主浓度(Pa)是影响器件特性的重要因素之一。     

1.3μm InGaAsP/InP双异质结发光管的特性研究

用液相外延技术生长的三层和四层InGaAsP/InP双异质结材料,制成了1.3μm InGaAsP/InP双异质结发光管。光功率输出(100mA)>1.0mW,最高2mW,尾纤输出功率(N.A.0.23,芯径60μ)>50μW。文中描述了器件的特性参数,还讨论了光功率的饱和特性和退化特性。     

p-GaAs,p-InP与Cr/Au系界面的互扩散及其电学特性

本文用AES,SEM等方法研究了p-GaAs/Cr/Au和p-InP/Cr/Au体系界面,在热处理过程中的互扩散现象。用SEM观察了热处理后的表面形貌。并给出了合金化温度对比接触电阻(ρc)的影响。结果表明:对p-GaAs/Cr/Au体系在450℃热处理过程中未发生明显的互扩散,Cr层对Au的内扩散有较好的阻挡作用。该系的ρc=6～8×10-5Ω·cm2。在GaAlAs/GaAs DHLED器件中用Cr/Au作p面电极材料,在高电流密度下经5000小时工作后,器件的I-V特性未发生退化,表明该电极的热稳定性好,而p-InP/Cr/Au体系在蒸发和热处理过程中,已有明显的互扩散发生,ρc值也较高,该系不宜作p-InP/InGaAsP发光器件的p面电极材料。     

InGaAsP/InP双异质结发光管退化特性的研究

在室温(15～35℃),大气气氛中研究了InGaAsP/InP双异质结发光二极管的退化特性。有二种慢退化类型,连续工作104小时后,InGaAsP/InP发光二极管的电学参数、光学参数(除原有暗结构的B型慢退化器件,老化初期光功率下降10～20%外)均无明显变化。用红外电视选行扫描仪观察了老化过程中发光区的EL图象。研究了该器件的退化特性与EL图象的变化规律,找出了它们的对应关系。用扩展缺陷模型解释了InGaAsP/InP双异质结发光管的退化机理。     

High-Breakdown-Voltage Submicron InGaAs/InP Double Heterojunction Bipolar Transistor with ft=170GHz and fmax=253GHz

The layer structure of InGaAs/InP double heterojunction bipolar transistor (DHBT) is designed to enhance the frequency performance and breakdown voltage. The composition-graded base structure is used to decrease the base transit time. The InGaAs setback layer and two highly doped InGaAsP layers are used to eliminate the conduction band spike of the collector. The submicron-emitter InGaAs/InP DHBT is fabricated successfully. The base contact resistance is greatly decreased by optimization of contact metals. The breakdown voltage is more than 6V. The current gain cutoff frequency is as high as 170GHz and the maximum oscillation frequency reached 253GHz. The DHBT with such high performances can be used to make W-band power amplifier.