Zn杂质诱导GaInP/AlGaInP红光半导体激光器量子阱混杂的研究

在GaAs基GaInP/AlGaInP单量子阱结构外延片上分别使用磁控溅射设备生长ZnO薄膜和等离子增强化学气相沉积设备生长SiO2薄膜,以ZnO介质层作为Zn杂质诱导源,采用固态扩Zn的方式对激光器进行选择性区域诱导以制备非吸收窗口来提高器件的腔面光学灾变损伤阈值,从而提高半导体激光器的输出功率和长期可靠性。在580~680℃、20~60 min退火条件下对Zn杂质诱导量子阱混杂展开研究,实验发现,ZnO/SiO2或ZnO/Si3N4复合介质层的采用比单一Zn介质层的杂质诱导蓝移量大,且在680℃、30 min的条件下获得了最大55 nm的蓝移量。分析结果表明,介质层所施加的压应变会将外延片表面GaAs层中Ga原子析出,促使Zn原子进入外延层中以诱导量子阱混杂。通过测量光致发光光谱发现发光强度并没有明显下降,可为后期器件制作提供借鉴。

应变层InGaAsP量子阱激光器结构的调制光谱研究

利用光调制反射谱(PR)对1.55μm应变层InCaAsP三量子阱激光器结构进行了研究,在样品的波导层观察到了Franz-Keldysh振荡。利用Bastard包络函数方法和Kane模型从理论上计算了该应变层InGaAsP四元合金三量子阱内电子和空穴的能级和跃迁能量,计算结果与实验数据符合得很好,得到了In_(0.758)Ga_(0.242)As_(0.83)P_(0.17)与In_(0.758)Ga_(0.242)As_(0.525)P_(0.475)四元合金应变界面的导带不连续性。

InGaN/GaN量子阱垒层和阱层厚度对GaN基激光器性能的影响及机理

采用LASTIP软件研究了InGaN/GaN(In组分为15%)量子阱垒层和阱层厚度对GaN基蓝紫光激光器性能的影响及机理.模拟计算结果表明,当阱层太薄或太厚时,GaN基激光器的阈值电流增加、输出功率下降,最优的阱层厚度为4.0 nm左右;当阱层厚度太薄时,载流子很容易泄漏,而当阱层厚度太厚时,极化效应导致发光效率降低,研究还发现,与垒层厚度为7 nm相比,垒层厚度为15 nm时激光器的阈值电流更低、输出功率更高,因此适当地增加垒层厚度能显著抑制载流子泄漏,从而改善激光器性能.

一个简单的量子阱激光器等效电路模型

给出一个新的量子阱激光器等效电路模型，由量子阱激光器单模速率方程推导得到并在电路模拟程序ＳＰＩＣＥ中完成。该模型考虑了热辐射效应和分离限制区域（ＳＣＨ）内的载流子工作情况，给出了新的光增益表达式。并利用该模型对单量子阱激光器的小信号特性和瞬态大信号特性进行了预测，模拟结果表明和速率方程的直接求解结果吻合很好。

低阈值InGaAs-GaAs应变层多量子阱激光器

采用分子束外延(MBE)和二次液相外延技术(LPE)研制出InGaAs-CaAs折射率缓变分别限制应变层多量子阱(GRINSCH-STL-MQW)掩埋异质结(BH)激光器.在宽接触阈值电流密度1 kA/cm^2的条件下,获得了很低的阈值电流,室温时,腔面未镀膜激光器的阈值电流为5.6mA.(L=120μm,CW.20℃)激射波长为9386A左右.外微分量子效率高达每面0.48mW/mA,最高输出功率大于30mW.

量子阱激光器超晶格缓冲层的研究

在量子阱半导体激光器结构中采用优化超晶格缓冲层来掩埋衬底缺陷，获得了性能优良的激光器。对超晶格缓冲层所具有的“量子阱陷阱效应”进行了理论分析。

980nm多量子阱激光器有源层的优化分析

980nm波长量子阱激光器常用的有源层材料体系为InGaAs/AlGaAs体系。理论计算与仿真结果表明当有源层量子阱的个数为三个并且垒层材料的铝组分为0.12时,能够获得较低的阈值电流。

量子阱激光器的Pspice电路温度模型

在考虑量子阱激光器的温度特性基础上 ,对激光器的速率方程进行了适用性修正 ,增加了与温度相关的势垒区的辐射复合电流Ibr、非辐射复合电流Ibnr和有源区的非辐射复合电流Iwnr、俄歇复合电流Ia 等项 ,并根据修正后的速率方程得出了量子阱激光器的大信号等效Pspice电路温度模型和直流稳态工作时的等效Pspice电路温度模型 ,然后采用GaAS/AlGaAS量子阱激光器 ,根据量子阱激光器直流稳态工作时的等效Pspice电路温度模型对量子阱激光器的输出光功率、驱动电流和结点温度之间特性进行了模拟 。

量子阱半导体激光器调制特性和噪声的电路模拟

给出一种量子阱半导体激光器 (QWLD)小信号等效电路模型 ,可以作为含有QWLD系统计算机辅助设计的模型。模型包括QWLD的高速调制特性和噪声 ,对QWLD的调制特性和噪声进行了模拟 ,并对比了已发表的模拟和实验结果。

大应变In_(0.3)Ga_(0.7)As/GaAs量子阱激光器的生长和研究

金属有机物化学气相沉积(MOCVD)方法生长应变InGaAs/GaAs量子阱,应变缓冲层结合生长中断改善量子阱的PL谱特性.用该量子阱制备的激光器有很低的阈值电流密度(43 A/cm^2)和较高的斜率效率(0.34W/A,per facet)。

980nm InGaAs／GaAs／AlGaAs应变量子阱激光器

报导了脊形波导ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ应变量子阱激光器的特性和实验结果。激光器阈值电流最低为９ｍＡ，典型值为１５ｍＡ，线性输出光功率大于１２０ｍＷ，微分量子效率典型值为６０％（镀高反膜和增透膜），５０℃、８０ｍＷ恒定功率条件下老化实验结果表明：该条件下激光器寿命超过１０００小时。

980nm InGaAs应变量子阱激光器和掺铒光纤放大器用泵浦源

利用分子束外延技术研制出了高质量ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ应变量子阱材料及量子阱激光器，在室温和１０Ｋ温度下，应变量子阱材料的光荧光峰值半宽分别为３２ｍｅＶ和２．４ｍｅＶ，宽接触激光器的阈值电流密度低达１４０Ａ／ｃｍ￣２。脊形波导窄条形量子阱激光器的阈值电流和微分量子效率分别为１５ｍＡ和０．８Ｗ／Ａ，线性输出功率大于１２０ｍｗ，基横模输出功率可达１００ｍＷ。ＩｎＧａＡｓ应变量子阱激光器和单模光纤进行了耦合，其组合件出纤光功率典型值为４０ｍＷ，最大值可达６０ｍＷ。显示出了高的基横模输出功率和高的耦合效率。其组合件在４０ｍＷ下，中心发射波长在９７７ｎｍ，成功地研制出适于掺铒光纤放大器用的应变量子阱激光器泵浦源。

半导体量子阱激光器计算机辅助分析

介绍了一种基于VisualC++的量子阱激光器计算机辅助分析工具,采用分层迭代逼近法,提供了单量子阱激光器的计算模型。可以对突变折射率波导进行模式分析,也可以对任意折射率分布的渐变折射率波导进行精确分析。

量子阱半导体激光器概述

本文主要从量子理论中的电子波函数所满足的薛定锷方程出发,讨论了量子阱理论。进而介绍多量手阱激光器(MQWL)的重要特征之一——阈值电流密度随量子阱的数目变化的情况。

应变InGaAs／AlGaAs量子阱激光器的工作特性

人们对激射波长在０．９＜λ＜１．１μｍ的应变ＩｎＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ量子阱（ＱＷ）激光器很感兴趣。主要应用有泵浦晶体或玻璃主体中的稀土离子（特别是掺Ｅｒ３＋光纤放大器的９８０ｎｍ泵浦），研制透明衬底的面发射激光器和增加倍频二极管激光器的可用波长范围。本文叙述了多种结构应变ＩｎＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ单量于阱激光器的工作特性。

高效率连续1000 W半导体激光器叠层阵列

采用低压MOCVD外延技术生长的GaInAs/AlGaAs应变量子阱大光腔结构材料结构设计,利用低压MOCVD外延技术生长了3英寸(75 mm)激光器外延片,进而设计制作了976 nm大功率低热阻连续激光器芯片。采用以及高热导率的无氧铜材料设计制作了大功率微通道热沉,采用In焊料芯片倒装烧结工艺,制作了976 nm连续激光器阵列单条。在20℃水冷条件下,输入电流120 A,工作电压1.51 V,输出功率达到118 W,电光功率转换效率约65%。将10只微通道阵列单条堆叠组装,制作了连续1 000 W微通道叠层阵列。在20℃水冷条件下,输入电流120 A,输出功率达到1 130 W,工作电压1.45 V,电光功率转换效率约65%。

用MBE生长的长波长高速应变量子阱激光器

目前实验证明，由分子束外延生长的应变层ＧａＩｎＡｓ渐变折射率分别限制异质结（ＧＲＩＮ ＳＣＨ）量子阱激光器，其性能相当于或优于ＯＭＶＰＥ生长的激光器。提高ＭＢＥ生长的激光器性能主要是优化生长条件，该结论来自以前生长应变调制掺杂ＦＥＴ的应变沟道。在此，我们将讨论ＧａＡｓＩｎ／ＧａＡｓ应变层结构的生长条件，这些应变层材料的特点以及在此条件下生长的激光器的直流和微波特性。

基于三层模型的多量子阱激光器调制特性的SPICE模拟

从三层速率方程推导出多量子阱激光器的等效电路模型 ,并用数量而不是密度来描述载流子及光子行为 ,避开了传统方法中处处都要涉及到的体积参量 ,解释了传统的二层模型所不能解释的多量子阱 (MQW )激光器中多量子阱内载流子不均匀分布问题 ,用SPICE进行了调制特性的模拟及讨论。激光器件的模拟以层次性的方式实现 ,对使用EDA工具进行集成光学器件和系统仿真进行了探索。

分子束外延具有GaAs/AlGaAs超晶格缓冲层的量子阱材料

采用分子束外延技术（ＭＢＥ）生长了具有ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ超晶格缓冲层的单量子阱和多量子阱材料．采用ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ超晶格缓冲层掩埋衬底缺陷，获得的量子阱结构材料被成功地用于制作量子阱激光器．波长为７７８ｎｍ的激光器，最低阈值电流为３０ｍＡ，室温下线性光功率大于２０ｍＷ．

980nm大功率半导体激光器的MOCVD外延生长条件优化

为了对980nm大功率半导体激光器的波导层和有源层外延材料进行快速表征,设计了相应的双异质结(DH)结构和量子阱(QW)结构,并在不同条件下进行了MOCVD外延生长,通过室温荧光谱测试分析,得到Al0.1Ga0.9As波导层的最佳生长温度为675℃,InGaAs QW的最佳长温度为575℃。为了兼顾波导层需高温生长和QW层需低温生长的需求,提出在InGaAs QW附近引入Al_(0.1)Ga_(0.9)As薄间隔层的变温停顿生长方法,通过优化间隔层的厚度,InGaAs QW在室温下的PL谱的峰值半高宽只有23meV。基于优化的外延工艺参数,进行了980nm大功率半导体激光器的外延生长,并制备了腔长4mm、条宽95μm的脊形器件。结果显示,在没有采取任何主动散热情况下,器件在30A注入电流下仍未出现腔面灾变损伤,输出功率达到23.6W。