MOCVD-Ga_xIn_(1-x)As_yP_(1-y)/InPDBR结构的晶格振动

利用微区Raman散射技术研究了MOCVD-GaxIn1-xAsyP1-y/InPDBRs结构的晶格振动。在InP衬底上生长的与InP晶格匹配的四元合金Ga0.4In0.6As0.85P0.15中包含三种主要的振动模式,分别归属于类InAs、类GaAs和类GaInP。随着Ga0.4In0.6As0.85P0.15与InP交替生长构成的DBRs结构周期数增加,Raman散射谱中三种振动模式的谱线线型发生明显变化,类InAs振动强度不变,谱线窄化,峰值位置向低频方向移动,类GaAs和类GaInP振动强度逐渐减弱。同时类InAs与类GaAs振动强度比增大。Raman散射研究中声子的限制效应表明多层结构生长过程中界面存在非完整晶态。

基于InP/In_(1-x)Ga_(x)As_(y)P_(1-y)加载条状波导的宽带波长转换数值研究

Ⅲ-Ⅴ族半导体波导平台在实现主动和被动器件单片集成上有自身的优势,同时基于Ⅲ-Ⅴ族材料的波长转换器可以通过非线性效应扩展波长范围。设计了一种基于InP/In_(1-x)Ga_(x)As_(y)P_(1-y)半导体波导平台的加载条状波导,并研究了基于该波导的有效波长转换。通过完美匹配层边界条件下的频域有限元仿真法分析了该波导最佳结构的TE模有效模式面积、非线性系数、有效模式折射率、波导损耗和波导色散。优化InP/In_(1-x)Ga_(x)As_(y)P_(1-y)加载条状波导的色散,使其满足零相位失配条件,实现了3 dB带宽为35 nm的波长转换,最高转换效率为−26.7 dB。同时,还分析了掺杂系数y、泵浦功率、泵浦波长、波导长度等因素对波长转换中转换带宽和转换效率的影响。InP/In_(1-x)Ga_(x)As_(y)P_(1-y)加载条状波导展现了优良的波长转换性能,可为全光波长转换的实现提供设计参考。

GaInAsP/InP阶梯量子阱中电子-电子的散射率

在有效质量近似下,利用打靶法和费米黄金定则计算出GaxIn1-xAsyP1-y/In P阶梯量子阱中两个及多个电子从第一激发态子带到基态子带的散射率及平均散射率。计算结果表明,电子-电子的散射率和平均散射率随Ga组分和阱宽的增大而升高,随As组分的增大而降低。散射率随电子初态能和外加电场强度的增大而降低,平均散射率随载流子浓度的增大而升高。电子温度对平均散射率的影响不明显,平均散射率随着电子温度的升高而稍微降低。

InGaAsP/InP量子阱中电子-电子散射率研究

在有效质量近似下,利用打靶法和费米黄金法则计算出In1-xGaxAsyP1-y/InP量子阱中两个及多个电子从第一激发态子带到基态子带的散射率及平均散射率。计算结果表明,In1-xGaxAsyP1-y/InP量子阱中电子-电子的散射率随电子初态能的增大而降低,电子-电子的平均散射率随As组分和子带能级差的增大而降低,随Ga组分、阱宽和载流子浓度的增大而升高。当电子温度较低时,散射率和平均散射率随电子温度的降低而降低,当电子温度较高时,散射率和平均散射率会随着电子温度的升高而缓慢降低。