长波长InAs/GaAs量子点的MOCVD生长及激光器制作

来源 :中国科学院半导体研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ke19881101
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
由于量子点具有独特的类似于δ函数的能态密度函数,以量子点为有源区的光子器件将具有优于传统量子阱器件的性能。InAs/GaAs量子点由于可以将发光波长延伸至光通讯用的1.3μm和1.5μm光纤低损耗窗口而受到广泛的关注。目前,基于分子束外延(MBE)技术的InAs量子点激光器已经实现长波长激射,并表现出低的阈值电流密度、高特征温度及高输出功率等优良特性,但是利用金属有机物化学气相外延(MOCVD)技术制作的InAs量子点激光器发展相对缓慢,还没有实现1.3μm激射。本文研究了InAs/GaAs量子点的MOCVD生长及光学性质,并对InAs/GaAs长波长量子点激光器的制作进行了初步探索,主要内容包括:   (1)研究了不同GaAs衬底对InAs量子点的生长及光学性质的影响。正GaAs(100)衬底上量子点呈单模尺寸分布,而偏GaAs(100)衬底上量子点呈双模尺寸分布,由大小两种尺寸的量子点构成,并且按线状规则排列,具有一定的空间均匀性。光荧光(PL)测试表明,偏GaAs(100)衬底量子点样品与正(100)衬底样品相比具有更好的发光质量。   (2)系统的研究了沉积条件对偏GaAs(100)衬底上量子点形成的影响。由于偏GaAs(100)衬底上多原子台阶的存在,量子点双模尺寸分布随沉积温度的变化表现出了与正(100)衬底量子点不同的规律:随着沉积温度的升高大尺寸量子点密度减小而小尺寸量子点密度快速增加。   (3)研究了偏GaAs(100)衬底量子点的快速热处理行为。与正GaAs(100)衬底相比较,偏GaAs(100)衬底的选择显著加速了量子点热处理过程中材料质量的退化,发光强度随着热处理温度的提高快速衰减;同时,偏GaAs(100)衬底量子点在热处理过程中发光波长的蓝移及光谱线宽的窄化也快于正(100)量子点样品。   (4)研究了采用三种不同的生长方式得到的具有相近发光波长的量子点的光学性质。低沉积速率和停顿V族源供应的生长停顿的共同作用使量子点有更大的发光强度和窄的光谱线宽,GaAs盖层的高温生长又进一步的提高了材料的发光质量。长时间原位热处理实验表明,GaAs盖层的高温低速生长可以明显减少量子点发光的蓝移。快速热处理实验表明,与高沉积速率量子点相比,低沉积速率量子点样品发光强度随温度的增加下降的更快。   (5)制作了以单层量子点为有源区条型宽接触激光器。室温脉冲工作条件下阈值电流密度较低,但器件成品率低,寿命很短,出光功率较小并且P-I曲线有很多扭折。分析了器件性能差的原因,提出了改善方法。
其他文献
韩国,一个只有5000多万人口的小国,在短短几十年间发展成为发达国家,创造了经济增长的奇迹.作为昔日的“亚洲四小龙”之一,韩国曾风光无限,如今却危机感倍增.以1998年亚洲金
期刊
2020年春节前突如其来的新冠肺炎疫情,导致全国医疗防疫物资极度紧张.在国内工厂产能尚未完全恢复、上下游产业链原材料紧张的形势下,防疫物资的全球采购迅速展开.
期刊
目前,工业生产中集成电路的特征尺寸已经减小到90nm,MOSFET的栅氧化层厚度也减小到2nm以下。由于工作电压并没有随器件特征尺寸等比例缩小,氧化层的工作电场不断增加,超薄栅和高
本文对基于DSP的MCG处理系统”及心磁信号处理算法进行了研究。文章首先从人类心脏磁信号去噪和特征提取的算法出发,介绍了奇异值分解在噪声衰减中的应用和R波检测算法。然后
学位
笃斯越桔(Vaccinium uliginosumL.)是杜鹃花科(Ericaceae)越桔属(Vaccinium)多年生落叶灌木,是我国储量最大、分布最广的野生蓝莓,其果实富含以花青苷及黄酮醇苷为主的类黄酮成分,具
本文对全固态浮动板调制器技术进行研究。以基本刚管调制器和浮动板调制器理论为基础,研究了全固态浮动板调制器的实现方法,针对全固态调制器的技术难点和解决方法进行了研究分
城市热环境是城市环境在热力场中的综合表现。研究多源、多时相遥感数据在城市热场监测中的应用途径与应用方法,对于探讨城市热场分布的成因、强度、内部热力结构特点、动态变
在当前大规模红外焦平面器件的研制中,高性能器件的制备需要高质量、大面积、组分均匀的H91-xCdxTe材料。Si基HgCdTe材料由于Si衬底具有面积大、晶体质量高、杂质少、成本低、
受新冠肺炎疫情影响,国内很多企业出现了生存危机.一些企业需要对失败复盘,避免重复犯错;更有一些企业需要对成功复盘,才能不断复制成功.
期刊