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.     

高反射率p-GaN欧姆接触电极

根据光学薄膜原理计算了GaN/Ti/Ag、GaN/Al和GaN/Ni/Au/Ti/Ag、GaN/Ni/Au/Al多层电极结构的反射率,得出Ag基和Al基反射电极均能在全角范围内提供较高的反射率。实验测量结果表明,反射率能高于80%的Ag基反射电极,具有低欧姆接触的电学特性。并将GaN/Ni/Au/Ti/Ag多层反射电极应用在上下电极结构的GaN基LED中。实验上采用两步合金法获得了低接触电阻、高反射率的电极结构,并引入Ni/Au覆盖层克服了Ag高温时的团聚和氧化现象。解决了Ag电极的稳定性问题,显著地提高了LED的出光效率,成功制备了具有上下电极结构的GaN基LED管芯。     

窗口型极小孔激光器的研制

报道了一种窗口型的用于高分辨率近场光学存储领域的极小孔激光器.这种窗口结构的引入解决了出射端面处由于金属膜的存在而导致的pn结短路问题,同时一定程度上抑制了激光器腔面处的COD效应.简化了极小孔激光器的工艺,降低了制备难度,提高了激光器的输出特性.通过FIB设备制备出了小孔大小为4 0 0 nm,工作电流在31m A时的出光功率约0 .3m W的极小孔激光器     

高铝AlxGa1-xAs氧化层对垂直腔面发射激光器的影响

针对可见光垂直腔面发射激光器的制备,通过湿氮氧化实验和测量微区光致发光谱分别研究了高铝组分AlxGa1-xAs的氧化特性及氧化产物的收缩应力对有源区的影响,结合器件结构设计确定了氧化限制层AlxGa1-x-As的铝组分和最佳位置,并制备出了低阈值电流的AlGaInP系垂直腔面发射激光器.     

窗口型极小孔激光器的研制

报道了一种窗口型的用于高分辨率近场光学存储领域的极小孔激光器.这种窗口结构的引入解决了出射端面处由于金属膜的存在而导致的pn结短路问题,同时一定程度上抑制了激光器腔面处的COD效应.简化了极小孔激光器的工艺,降低了制备难度,提高了激光器的输出特性.通过FIB设备制备出了小孔大小为400nm,工作电流在31mA时的出光功率约0.3mW的极小孔激光器.     

Surface Light Extraction Mapping from Photonic Quasicrystal on Current Two-Dimensional Array of 12-Fold Injected GaN-Based LEDs

A two-dimensional array of dodecagonal photonic quasicrystal （12PQC） is fabricated on the surface of current injected GaN-based LEDs to out-couple guided modes. The spatially-resolved surface light extraction mapping of 12PQC is observed and compared with that of triangular lattice photonic crystal （3PC） by microscopic electrical luminescence and scanning near-field microscopy. The higher enhancement factor of 12PQC is obtained to be larger than that of 3PC. It is shown that 12PQC is more favourable and efficient for light extraction of guided lights.     

垂直电极结构GaN基发光二极管的研制

利用激光剥离技术(LLO)和晶片键合技术将GaN基发光二极管(LED)薄膜与蓝宝石衬底分离并转移到Si衬底上,高分辨X射线衍射(HRXRD)和阴极荧光谱(CL)结果表明激光剥离过程没有影响GaN量子阱的结构和光学性质,GaN和InGaN/GaN多量子阱的发光峰都呈现红移,这都来源于去除蓝宝石后薄膜中应力的释放.采用金属In和Pd的合金化键合过程解决了GaN材料与Si衬底的结合问题,结合逐个芯片剥离和键合的方式实现了GaN大面积均匀转移.成功研制了激光剥离垂直电极结构的GaN基LED,L-I测试特性表明器件的热饱和电流和出光功率都有很大的提高.     

VCSEL中布拉格反射体的电流机制和伏安特性

采用张弛法数值求解静电势的泊松方程 ,得出垂直腔面发射激光器 (VCSEL)中 N型和 P型分布布拉格反射体 (DBR)中一个周期单元的精确能带图。并以此为依据 ,从理论上分别分析和比较了多子漂移扩散、纯漂移和热电子发射电流机制所起的作用。指出由一对反对称同型异质结构成的 DBR一个周期单元总是表现出欧姆性 ,但热电子发射电流机制的存在容易使每个结呈现整流特性 ,以致在电流输运过程中起主要作用的是其反向特性 ,导致偏压和电阻过大器件不能正常工作。但是漂移扩散机制具有明显欧姆性 ,在利用缓变 DBR结构消除异质尖峰势垒之后漂移扩散机制将决定主要的电流输运     

垂直电极结构GaN基发光二极管的研制

利用激光剥离技术(LLO)和晶片键合技术将GaN基发光二极管(LED)薄膜与蓝宝石衬底分离并转移到Si衬底上,高分辨X射线衍射(HRXRD)和阴极荧光谱(CL)结果表明激光剥离过程没有影响GaN量子阱的结构和光学性质,GaN和InGaN/GaN多量子阱的发光峰都呈现红移,这都来源于去除蓝宝石后薄膜中应力的释放.采用金属In和Pd的合金化键合过程解决了GaN材料与Si衬底的结合问题,结合逐个芯片剥离和键合的方式实现了GaN大面积均匀转移.成功研制了激光剥离垂直电极结构的GaN基LED,L-I测试特性表明器件的热饱和电流和出光功率都有很大的提高.     

微小孔径激光器的研制与近场测试

介绍了一种用于高密度近场存储领域的新型微小孔径激光器(VSAL)。为了解决由腔面金属膜造成的激光器PN结短路的问题,在激光器中引入了窗口隔离区,不仅降低了器件制备的难度,而且也提高了器件的性能和成品率。采用聚焦离子束刻蚀技术成功地制备了输出功率为0 3mW的激光器,利用矩阵方法通过远场测量值估算了激光器的近场分布。