近红外波段二维环形光子晶体

提出了带隙在近红外波段的环形光子晶体,主要有一系列环形的孔在背景材料为GaAs上构成.发现带隙不依赖于入射方向,很少的几排即可在透过谱上产生带隙.六角形构成的环形光子晶体的S波和P波的透过谱显示有一个完全带隙存在,带宽-带隙中心比率高达11%.     

利用光子晶体提高InP基LED出光效率

应用FDTD方法计算了二维无限大光子晶体的能带结构,并制备出了InP基二维平板结构的光子晶体器件.在制备过程中尝试了仅用PMMA做掩模以及PMMA和SiO2做掩模两种方法.结果表明,不使用SiO2做掩模的情况下,由于PMMA胶选择性较差,在刻蚀过程中难以保证图形的准确转移.而增加SiO2掩模后,获得了图形质量良好的光子晶体结构.成功实现了利用光子晶体结构增强LED的出光效率,与未制作光子晶体结构的LED相比,光子晶体结构LED的出光效率可在原来基础上提高1倍以上.并且随着晶格常数的增加,出光效率进一步提高.     

单片集成光电探测器与接收机的协同设计

建立了光电探测器的行为模型.此模型描述了注入光功率与光生电流的关系,以及反偏电压对光生电流与结电容的影响.给出了在统一的SPICE设计环境中对光电子器件与电路协同设计的方法,并对光电探测器与CMOS接收机电路进行了设计.     

三维FDTD方法计算光子晶体薄板结构

利用三维时域有限差分方法计算了具有不同介电常数的光子晶体薄板结构,得到了这些结构的带隙的数值结果,并作了分析;这些结果对于设计光子晶体器件有着指导作用。     

半导体量子阱材料微加工光子晶体的光学特性

利用聚焦离子束刻蚀方法和电子束制版结合干法刻蚀方法制备了二维近红外波段光子晶体，发现两种方法都可以制备出均匀的二维光子晶体，聚焦离子束方法操作简单，电子束制版结合干法刻蚀方法操作步骤复杂.光谱测试表明，利用聚焦离子束方法在有源材料上刻蚀的光子晶体不发光，而电子束制版结合干法刻蚀方法制备的小晶格常数光子晶体即使有些无序，其出光效率也提高到没有光子晶体时的两倍.对两种方法所加工的光子晶体不发光和提高出光效率的机理进行了分析. 关键词： 聚焦离子束 电子束制版 光子晶体 出光效率     

与标准CMOS完全兼容的硅基LED器件模拟

采用工业标准0.6μm CMOS工艺设计了以反向击穿硅p-n结为基础的光发射器件.讨论了该器件的光发射机理.利用商业模拟软件对器件的工作特性进行了模拟,包括器件的正向和反向I-V特性、p区掺杂浓度对击穿电压的影响以及门电压对器件发光强度的调制特性的影响等.结果表明该器件是一种很有前途的硅发光器件,在光互连等领域具有广阔的应用前景.     

基于硫化物表面处理的InP/GaAs低温晶片键合

提出一种新的基于硫化物表面处理的InP/GaAs低温晶片键合技术.在360℃的退火温度下,获得了1.2MPa的键合强度.基于这种低温键合技术,可将外延生长在InP衬底上的In0.53Ga0.47As/InP多量子阱(MQW)键合并转移到GaAs衬底上.X射线衍射表明量子阱的结构未受键合过程的影响.光致发光谱分析表明键合后量子阱的晶体质量略有改善.电流电压特性的测试表明n-InP/n-InP的键合界面具有良好的导电特性;在n-InP/n-GaAs 的键合界面存在着电荷势垒,这主要是由于键合界面存在GaAs氧化物薄层所致.     

近红外波段二维环形光子晶体

提出了带隙在近红外波段的环形光子晶体,主要有一系列环形的孔在背景材料为GaAs上构成.发现带隙不依赖于入射方向,很少的几排即可在透过谱上产生带隙.六角形构成的环形光子晶体的S波和P波的透过谱显示有一个完全带隙存在,带宽-带隙中心比率高达11%.     

利用光子晶体提高InP基LED出光效率

应用FDTD方法计算了二维无限大光子晶体的能带结构,并制备出了InP基二维平板结构的光子晶体器件.在制备过程中尝试了仅用PMMA做掩模以及PMMA和SiO2做掩模两种方法.结果表明,不使用SiO2做掩模的情况下,由于PMMA胶选择性较差,在刻蚀过程中难以保证图形的准确转移.而增加SiO2掩模后,获得了图形质量良好的光子晶体结构.成功实现了利用光子晶体结构增强LED的出光效率,与未制作光子晶体结构的LED相比,光子晶体结构LED的出光效率可在原来基础上提高1倍以上.并且随着晶格常数的增加,出光效率进一步提高.     

单片集成光电探测器与接收机的协同设计

建立了光电探测器的行为模型.此模型描述了注入光功率与光生电流的关系,以及反偏电压对光生电流与结电容的影响.给出了在统一的SPICE设计环境中对光电子器件与电路协同设计的方法,并对光电探测器与CMOS接收机电路进行了设计.