论文研究-量子阱混杂对AlGaInP/GaInP有源区光学特性的影响 .pdf

量子阱混杂对AlGaInP/GaInP有源区光学特性的影响，林涛，林楠，对于采用AlGaInP/GaInP有源区的670nm波段半导体激光器，可通过量子阱混杂技术制作腔面非吸收窗口来改善其输出光学特性。本文研究了不同

利用声子辅助跃迁调控半导体量子点电磁感应透明的光存储

基于当前的实验条件, 在半导体量子点中考虑声子辅助跃迁效应去构建环形四能级半导体量子点电磁感应透明介质模型。利用多重尺度法解析地研究了其中的时间光孤子的动力学行为。结果发现, 可以通过调整声子辅助跃迁强度来控制时间光孤子的幅度、宽度和群速度等动力学性质。时间光孤子的群速度远小于光速, 且随着声子辅助跃迁强度的增加, 孤子的群速度不断减小, 以至于可能缓变接近于零从而出现停滞现象。光停滞有利于将光存储于量子器件内, 这为半导体量子器件实现光存储提供一定的参考价值。

通过量子相干在半导体量子阱中的缓慢传播

通过量子相干在半导体量子阱中的缓慢传播

非线性Franz–Keldysh效应：半导体量子阱中的双光子吸收

非线性Franz–Keldysh效应：半导体量子阱中的双光子吸收

基础电子中的量子阱激光器

量子尺寸效应最实际的应用是量子阱（MQW）及用量子阱所得到的各种半导体器件，量子阱是窄带隙超薄层被夹在两个宽带隙势垒薄层之间。由一个势阱构成的量子阱结构为单量子阱，简称为SQW（Single Quantum Well）；由多个势阱构成的量子阱结构为多量子阱，简称为MQW（Multiple Quantum Well），如图所示。 　　图 量子阱激光器能带结构示意图 　　同常规的激光器相比，量子阱激光器具有以下特点： 　　（1）在量子阱中，态密度呈阶梯状分布，量子阱中首先是E1c和E1v之间电子和空穴参与的复合，所产生的光子能量hv＝E1c－E1v＞Eg，即光子能量大于材料的禁带宽度。相

不同形状量子阱的量子限制效应

采用差分法求解有效质量方程,考虑轻重空穴的混合效应及应变效应,对三种不同形状的量子阱的能带结构、价带态密度、跃迁矩阵元进行了比较。在阱宽相同的条件下,方阱有最大的限制能力,但抛物阱和三角阱有更平坦的态密度曲线,使得以抛物阱和三角阱为有源区的激光器和半导体激光放大器可以有较低的透明电流密度。同时价带子带的耦合强烈改变了跃迁矩阵元,这对量子阱的增益特性会产生影响。

电场和阶梯势垒对半导体阶梯量子阱中氢杂质态的影响

在有效质量近似的基础上，从理论上研究了半导体和阶梯式势垒对半导体阶梯式量子阱中氢杂质态的影响。 数值结果表明，电子和杂质态高度依赖于电场和阶梯式量子阱中的阶梯势垒。 施加的对称电场在阶梯式量子阱中诱导了供体结合能的不对称分布。 当以与阶梯势垒层的生长方向相反的方向施加电场时，电场对具有任意阶梯势垒高度的阶梯式量子阱中任意位置处的杂质的施主结合能具有显着影响。 然而，当沿着阶梯状势垒层的生长方向施加电场时，位于任何杂质位置的杂质的施主结合能对阶梯状QW中阶梯状势垒高度的变化不敏感。

电场和阶梯势垒效应对半导体阶梯量子阱中氢杂质态的影响

在有效质量近似的基础上，从理论上研究了半导体和阶梯式势垒对半导体阶梯式量子阱中氢杂质态的影响。 数值结果表明，电子和杂质状态高度依赖于电场和阶梯式量子阱中的阶梯势垒。 施加的对称电场在阶梯式量子阱中诱导了供体结合能的不对称分布。 当以与阶梯势垒层的生长方向相反的方向施加电场时，电场对具有任意阶梯势垒高度的阶梯式量子阱中任意位置处的杂质的施主结合能具有显着影响。 然而，当沿着阶梯状势垒层的生长方向施加电场时，位于任意杂质位置处的杂质的供体结合能对阶梯状QW中阶梯状势垒高度的变化不敏感。

采用半导体量子阱薄膜实现Nd∶YAG激光器被动锁模

采用金属有机化学气相淀积(MOCVD)法在InP衬底上低温生长6个周期的InGaAsP多量子阱薄膜, 薄膜对1.06 μm激光的小信号透过率为23%。该薄膜兼作Nd∶YAG激光器的可饱和吸收体及耦合输出镜, 实现1.064 μm激光的被动锁模运转, 获得平均脉宽23 ps, 能量15 mJ的单脉冲序列。采用射频磁控溅射法在石英衬底上制备4个周期的Si/SiNx多量子阱薄膜, 样品在氮气环境下以1000 ℃退火30 min后, 插入Nd∶YAG激光器腔内, 实现1.064 μm激光的被动锁模, 获得脉宽30 ps的脉冲序列。多量子阱半导体薄膜作为可饱和吸收体实现激光器的被动锁模具有成本低、设计和制作简单、运转稳定和使用方便的优点。

量子阱无序的窗口结构InGaAs/GaAs/AlGaAs量子阱激光器

对SiO2薄膜在快速热退火条件下引起的空位诱导InGaAs/GaAs应变量子阱无序和SrF2薄膜抑制其量子阱无序的方法进行了实验研究。并将这两种技术的结合（称为选择区域量子阱无序技术）应用于脊形波导InGaAs/GaAs/AlGaAs应变量子阱激光器,研制出具有无吸收镜面的窗口结构脊形波导量子阱激光器。该结构３μｍ条宽激光器的最大输出功率为340 mW,和没有窗口的同样结构的量子阱激光器相比,最大输出功率提高了36%。在100 mW输出功率下,发射光谱中心波长为978 nm,光谱半宽为1.2 nm。平行和垂直方向远场发散角分别为7.2°和30°

非统一多量子阱波长可选DFB激光器

报道了一种单片集成的串联DFB激光器芯片，在合适工作条件下，可以在疏波分复用(CWDM)的两个信道波长激射。芯片通过非统一多量子阱有源区拓宽材料增益谱，给DFB激光器的纯折射率光栅引入弱增益耦合，提高DFB激光器的动态单模特性。芯片采用普通DFB激光器的制备工艺制备，工艺简单成本低，重复性高。测试结果表明，芯片能够在1.51 μm和1.53 μm两个波长激射，出光功率均能达到6 mW以上，边模抑制比均达到40 dB。

中国研制出单色及双色大面阵量子阱红外探测器

近日，中国科学院半导体研究所纳米光电子实验室与中国电子科技集团公司第11研究所共同承担的国家“863”项目“单色及双色大面阵量子阱红外探测器”取得突破性进展：在国内首次制备出具有自主知识产权的工作波长在8－9微米的160×128元GaAs/AlGaAs多量子阱红外焦平面阵列和工作波长在3－5微米及8－9微米的160×128元双色红外探测器。 　　日前，该项目在“863”专家现场检查时受到好评。特别是工作波长8－9微米的160×128元GaAs/AlGaAs多量子阱红外焦平面器件，其盲元率和均匀性指标均已达到或超过国内经多年研究的HgCdTe材料焦平面的相应指标，充分体现出量子阱红外探测器在大面

量子调控半导体量子阱微结构中光学克尔非线性研究

简要介绍在非对称双量子阱结构中获取克尔非线性增强的方案,其中包括利用Fano干涉实现自相位调制增强以及隧穿诱导大交叉相位调制。

双波长量子阱GaAs半导体激光器

日本三菱电机公司中央研究所，最近试制成一种通过改变注入电流的大小，可用两种波长交替或同时振荡的量子阱GaAs半导体激光器。激光器的有源层只有0.01微米厚，它的上下方是AlAs-GaAs超晶格结构。条宽亦经适当选择，可在0.843微米和0.803微米单独或同时振荡。

基于太赫兹半导体量子阱器件的光电表征技术及应用

光电表征技术是太赫兹应用技术的重要基础,涵盖了太赫兹频段光电器件表征、光谱测量、光束改善以及通信和成像应用等多个方面,在太赫兹应用领域中发挥着重要作用。介绍了太赫兹频段两种半导体量子器件的工作原理和最新进展,综述了二者在太赫兹脉冲功率测量、探测器响应率标定等光电表征技术中的应用及其在太赫兹快速调制与探测、太赫兹扫描成像系统中的应用,最后介绍了太赫兹光电表征技术的改善,包括激光源光束质量改善和探测器有效探测面积的提高方法等,并给出了器件及表征技术的潜在应用。

楔形光纤与半导体多量子阱平面光波光路芯片的耦合分析

采用楔形光纤(WSF)实现了与半导体多量子阱(MQW)平面光波光路(PLC)芯片的高效耦合。在多量子阱平面光波光路前置模斑转换器(SSC)和不加模斑转换器的情况下,用阶梯串联法(SCM)数值模拟并优化设计了楔形光纤平面光波光路间最佳耦合参量：楔形光纤楔角45°、端面圆柱透镜曲率半径2.5 μm、模斑转换器多量子阱平面光波光路出射椭圆光斑长半轴3.5 μm、纵横比5、楔形光纤平面光波光路间垂直方向和水平方向无偏移、纵向间距5.5 μm。用反向推演法(IDM)实验分析了楔形光纤样品的出射光场,与阶梯串联法(SCM)计算结果相比长轴误差为3.125%,短轴误差为0.8%。建立楔形光纤平面光波光路单模光纤(SMF)的耦合实验系统,在1.55 μm波长处以单模光纤作为出纤的相同条件下,发现楔形光纤激励入射平面光波光路比单模光纤和锥形透镜光纤(TLF)作为入纤的耦合效率分别提高了24.827 dB和16.22 dB,为多量子阱平面光波光路芯片尾纤封装技术提供了实验原型。

Zn杂质扩散诱导AlGaInP/GaInP量子阱混杂

杂质扩散诱导量子阱混杂技术可用于制作腔面非吸收窗口, 提高大功率半导体激光器的输出功率。以Zn3As2为扩散源, 采用闭管扩散方式, 在550 ℃下对650 nm半导体激光器的外延片进行了一系列Zn杂质扩散诱导量子阱混杂的实验。实验发现, 随着扩散时间从20～120 min, 样品光致发光(PL)谱蓝移偏移增加, 峰值波长蓝移53 nm; 当扩散时间超过60 min后, 样品的PL谱中不仅出现了常见的蓝移峰, 同时还出现了红移峰, 峰值波长红移32 nm。分析表明PL谱蓝移来自Zn扩散引起的AlGaInP/GaInP间的量子阱混杂; 红移来自Zn杂质扩散对样品中Ga0.51In0.49P缓冲层的影响。还研究了扩散温度(550 ℃)和扩散时间对样品晶体品质的影响, 并在理论上计算了AlGaInP/GaInP量子阱混杂中的Al-Ga的互扩散系数。

1.3 μm高增益偏振无关应变量子阱半导体光放大器

采用低压金属有机化学气相外延法(LP-MOVPE)生长并制作了1.3 μm脊型波导结构偏振无关半导体光放大器(SOA),有源区为基于四个压应变量子阱和三个张应变量子阱交替生长的混合应变量子阱(4C3T)结构,压应变阱宽为6 nm,应变量1.0%,张应变阱宽为11 nm,应变量-0.95%;器件制作成7°斜腔结构以有效抑制腔面反射。半导体光放大器腔面蒸镀Ti3O5/Al2O3减反(AR)膜以进一步降低腔面剩余反射率至3×10-4以下;在200 mA驱动电流下,光放大器放大的自发辐射(ASE)谱的3 dB带宽大于50 nm,光谱波动小于0.4 dB,半导体光放大器管芯的小信号增益近30 dB,在1280～1340 nm波长范围内偏振灵敏度小于0.6 dB,饱和输出功率大于10 dBm,噪声指数(NF)为7.5 dB。

半导体激光器LD的PSpice模型

半导体激光器LD的PSpice模型，经过测试，好用，可以用来参考！