极小孔半导体激光器近场区光场分布研究

利用时域有限差分法(FDTD)计算和分析了极小孔半导体激光器输出光端面附近的光场分布,指出小孔激光器近场区域光场分布的特点,讨论了小孔大小和金属厚度对光场分布和光源分辨率的影响,得到设计和制备极小孔半导体激光器的优化方法.     

GaAs分子束外延中硅阶梯掺杂优化及C-V测量

以硅作为砷化镓分子束外延（MBE）生长中的n型掺杂剂，为了确定硅的掺杂浓度，在一片GaAs半绝缘衬底上生长多个GaAs处延层，每一层中进行不同浓度的Si掺杂，然后用电化学C—V的方法确定各层中的载流子浓度，一次性得到了不同Si掺杂浓度与Si炉的温度之间的关系曲线。本文还介绍了如何采用控制生长的条件得到陡峭的界面，使不同掺杂浓度的层与层之间的界面变化非常明显。     

空间有序的量子点超晶格的红外吸收

利用分子束外延技术,在高温下(540℃)生长了具有三维空间有序的自组织InGaAs/GaAs量子点超晶格结构,利用傅里叶变换红外光谱仪测量到了明显的垂直人射吸收峰,中心响应波长在11μm.作为对比,在低温下(480℃)生长了相同的结构,傅里叶变换红外光谱几乎没有测量到明显的垂直入射吸收峰.高分辨率X射线双晶衍射测量表明高温生长的量子点超晶格具有更好的晶体质量,原子力显微镜测量表明在高温540℃下生长的量子点具有明显的横向有序;而在低温480℃下生长的量子点并没有显示出横向有序.在进行垂直入射的吸收测量时,为了扣除量子点超晶格的周期结构带来的干涉效应,提出使用生长条件完全相同但量子点区没有掺杂的样品作为背景,提高了测量的准确性及分辨率.结果表明空间有序的量子点超晶格结构比空间无序的量子点超晶格更适宜作红外探测器结构.     

半导体激光器相对强度噪声的实验研究

建立了一套半导体激光器噪声测量系统用于生产测量和科学研究,其特点是简易,且兼容性大。用该系统对相关的半导体激光器(不同腔长,镀膜与不镀膜等)进行了测量研究,着重研究了镀膜与不镀膜的条件对激光器噪声特性的影响,发现镀膜后管芯一致性提高、受反馈影响增大。为实际生产提供了改进建议,即需要针对实际应用来精心选择端面镀膜的反射率,前端面镀膜反射率不能太低。     

GaN基蓝光激光器光场特性模拟

采用有限差分法对GaN基多量子阱(MQWs)脊形激光器进行二维光场模拟.InGaN和AlGaN材料的折射率分别由修正的Brunner以及Bergmann方法得到.分析了激光器单模特性和远场发散角同器件的脊形刻蚀深度和脊形条宽的关系.研究了在脊形上用Si/SiO2膜取代传统SiO2介质膜这种新的脊形设计对激光器结构参数的影响.模拟结果发现,脊形条宽越窄,脊形刻蚀深度越深,平行结平面方向的发散角越大,但由此会引起单模特性不稳定,两者之间有一个折衷值.通过引入新的脊形设计,可以降低对器件刻蚀深度精度的要求,同时有很好的单模稳定性.     

金刚石薄膜场发射显示器

简要介绍了一般ＦＥＤ（场发射显示器）的工作原理,研究了非晶金刚石薄膜低场发射特点,讨论了金刚石薄膜制做场发射器的可行性;指出利用金刚石薄膜和阳极选择的方法可对Ｓｐｉｎｄｔ ＦＥＤ进行改进,从而使平面ＦＥＤ更容易实现。     

台面尺寸对垂直腔面发射激光器电学特性的影响

采用求泊松方程、电流密度方程、载流子扩散方程以及有源层结压降方程自洽解的方法,计算了不同台面大小的台面结构垂直腔面发射激光器内部的电势分布和有源层中的注入电流密度、载流子浓度及结压降分布.结果表明,台面尺寸对垂直腔面发射激光器内部的电势分布和有源层中的注入电流密度、载流子浓度及结压降分布有重要影响.在一定的外加电压下,随着台面尺寸减小,有源层中心处的注入电流密度、载流子浓度和结压降急剧减小,垂直腔面发射激光器性能恶化.     

160×128元多量子阱长波红外焦平面探测器件研制

报道了新研制出的160×128元GaAs/AlGaAs多量子阱长波红外焦平面器件.使用MBE的方法在半绝缘的GaAs衬底上生长器件结构;开发了用普通光刻技术和离子束刻蚀法制备2D光栅技术,以及探测器芯片与读出电路互联技术.在77 K时测试,器件的平均峰值探测率D*λ=1.28×1010 cmW-1Hz1/2,峰值波长为λp=8.1μm,截止波长为λc=8.47μm.器件的非盲元率≥98.8%,不均匀性10%.     

垂直腔面发射激光器的热学特性

通过求泊松方程、电流密度方程、载流子扩散方程以及有源层结压降方程自洽解的方法,计算了垂直腔面发射激光器(VCSEL)的电势分布,进而求解热传导方程,得到VCSEL的温度分布.详细分析了注入电流密度小于或等于阈值电流密度时,晶片键合结构垂直腔面发射激光器的键合界面阻抗、氧化层限制孔径、外加电压以及分布布拉格反射镜的热导率的大小对VCSEL内部温度分布的影响.     

键合界面阻抗对VCSEL的电、热学特性的影响

采用一电阻层来表征键合界面处的阻抗.通过求泊松方程、电流密度方程、载流子扩散方程以及有源层结压降方程自洽解的方法，计算了VCSEL的电势分布，进而求解热传导方程，得到VCSEL的温度分布.详细分析了键合界面阻抗对晶片键合结构垂直腔面发射激光器内部的电势分布、温度分布以及有源层中的注入电流密度、载流子浓度、结压降和温度沿径向分布的影响.