单面键合面发射激光器的研制与分析

键合长波长垂直腔面发射激光器(VCSEL)的研制对于光通信的发展具有重要意义,可以有效克服传统外延生长方法的诸多难題.文章通过对布喇格反射镜、有源区和光学腔的设计,结合键合技术进行工艺设计,研制出单面键合长波长垂直腔面发射激光器,并对器件进行了光泵浦测试与分析.器件的光泵激射证明结构及工艺设计是合理的,键合后的界面可以承受腐蚀、剥离、氧化等后续工艺,且键合界面未对器件光学性能造成明显不良影响.     

垂直腔面发射激光器的热学特性

通过求泊松方程、电流密度方程、载流子扩散方程以及有源层结压降方程自洽解的方法，计算了垂直腔面发射激光器（VCSEL）的电势分布，进而求解热传导方程，得到VCSEL的温度分布．详细分析了注入电流密度小于或等于阈值电流密度时，晶片键合结构垂直腔面发射激光器的键合界面阻抗、氧化层限制孔径、外加电压以及分布布拉格反射镜的热导率的大小对VCSEL内部温度分布的影响．     

垂直腔面发射激光器的热学特性

通过求泊松方程、电流密度方程、载流子扩散方程以及有源层结压降方程自洽解的方法,计算了垂直腔面发射激光器(VCSEL)的电势分布,进而求解热传导方程,得到VCSEL的温度分布.详细分析了注入电流密度小于或等于阈值电流密度时,晶片键合结构垂直腔面发射激光器的键合界面阻抗、氧化层限制孔径、外加电压以及分布布拉格反射镜的热导率的大小对VCSEL内部温度分布的影响.     

双面键合长波长垂直腔面发射激光器的制备与分析

研制了双面键合长波长垂直腔面发射激光器(VCSEL),有效克服了传统外延生长方法存在的诸多难题通过对布拉格反射镜、有源区和光学腔的设计,结合键合技术进行工艺设计,于国内首次研制出双面键合长波长VCSEL,并分别采用光泵浦和电泵浦对其进行了测试与分析,测试结果表明结构及工艺设计是合理的,两次键合后的界面可以承受腐蚀、剥离、氧化等后工艺,且键合界面光、电性能良好,未对激光器性质造成明显的不良影响,器件激射波长约为1 273.6 nm,脉冲条件下表现出动态单纵模特性,在仪器测试范围内,20 μm尺寸的器件常温连续工作条件下的最大输出功率为0.16 mW.但P-I曲线的扭折说明器件仍旧存在着较大的热、电阻,需在后续的材料生长及键合技术中进一步优化.     

金属键合技术及其在光电器件中的应用

系统阐述了金属键合的发展概况、基本工艺和方法、表征技术及其在光电器件中的应用.金属键合制备光电器件的一般工艺流程分为三步:蒸镀金属薄膜、键合、腐蚀去除衬底,列举了常用的金属键合方法及其工艺条件;并着重论述了该技术在光电器件特别是垂直腔面发射激光器(VCSEL)器件结构制作中的应用.金属键合可以实现衬底倒扣和改善器件热学性能,而对器件原有的光学性质影响不大.     

直接键合微腔结构的光谱特性

采用直接键合方法制备了法布里-珀罗共振微腔结构，并用传输矩阵方法对其反射光谱进行了理论模拟. 通过构造键合界面两侧多层薄膜材料的光学厚度呈现指数规律变化的模型，分析了键合效应对微腔结构光学特性的影响. 结果表明：在较低退火温度下(如580℃)进行直接键合有利于高光学性能微腔结构的制备，而提高退火温度则需要在键合结构中加入缺陷阻挡层以提高键合质量.     

基质刻蚀的高功率外腔面发射激光器

为了降低光抽运外腔面发射激光器的热效应,提高激光器的输出功率,采用液体毛细键合方法将逆序生长的半导体外延片与高热导率的碳化硅散热窗口键合,并用化学刻蚀方法去除外延片的基质。实验研究了用基质刻蚀的外延片搭建的外腔面发射激光器的性能。当增益介质的有源区为InGaAs/AlGaAs多量子阱、抽运源为808nm的光纤耦合输出半导体激光器,输出镜对激光波长透过率为3%时,在室温下获得TEM00模的最大输出功率0.52W,激光波长1018nm,光谱线宽2nm(半峰全宽),激光器的光光转换效率约为20%。测得x方向与y方向的M2因子分别为1.01和1.00,说明输出光束为质量优良的近衍射极限高斯光束。结果表明,基质刻蚀技术可明显改善外腔面发射激光器的热性能,获得高功率、高光束质量的激光输出。     

直接键合微腔结构的光谱特性

采用直接键合方法制备了法布里-珀罗共振微腔结构,并用传输矩阵方法对其反射光谱进行了理论模拟.通过构造键合界面两侧多层薄膜材料的光学厚度呈现指数规律变化的模型,分析了键合效应对微腔结构光学特性的影响.结果表明:在较低退火温度下(如580℃)进行直接键合有利于高光学性能微腔结构的制备,而提高退火温度则需要在键合结构中加入缺陷阻挡层以提高键合质量.     

直接键合微腔结构的光谱特性

采用直接键合方法制备了法布里-珀罗共振微腔结构,并用传输矩阵方法对其反射光谱进行了理论模拟.通过构造键合界面两侧多层薄膜材料的光学厚度呈现指数规律变化的模型,分析了键合效应对微腔结构光学特性的影响.结果表明:在较低退火温度下(如580℃)进行直接键合有利于高光学性能微腔结构的制备,而提高退火温度则需要在键合结构中加入缺陷阻挡层以提高键合质量.     

键合方法制备长波长面发射的实验和分析

通过疏水键合方法实现了InGaAsP/InP有源区与GaAs/AlAs DBR的单面和双面键合,并通过SEM,I-V曲线和反射谱、光致发光谱等手段研究了GaAs/InP键合界面的机械、光学和电学性质,良好的界面性质为使用键合技术制备长波长面发射激光器提供了可能性.     

Electronic properties of polydiheteroarylenemethines: Electrical conductivity

Polydiheteroarylenemethines show a relatively high electrical conductivity. Two-coplanar-electrode measurements give a high surface conductivity of 10^?9 S/□ and a high mobility up to 1 cm² V^?1. Depending on the type of side group, doping with iodine served to raise the conductivity by five orders of magnitude. Optical absorption analysed with DC and AC conductivity data revealed two components in the transport process: A VHR (variable range hopping) process shifting to a band tail polaronic process as the degree of polymerisation increases, corresponding to a very characteristic transition in the AC conductivity. The hopping process corresponds to an AC conductivity frequency power law dependence of ω^0.66, whereas the polaronic process corresponds to a power law dependence of ω^0.1.     

浅谈溶液电导率的测量

在溶液电导率的测量中,常常由于电导率仪温度补偿不准引起测量误差,文章提出一种新的测量方法,减少了因温度补偿不准引入的测量误差.     

离子／电子混合导体Cu_xMo_6S_（8－y）的性能研究

本文通过对工艺条件的控制，获得了铜系混合导体材料Ｃｕ２Ｍｏ６Ｓ７、７、Ｃｕ２Ｍｏ６Ｓ８．０及Ｃｕ４Ｍｏ６Ｓ８．０．ｘ射线衍射物相分析表明为Ｍｏ６Ｓ８结构的单相，并采用分析化学方法对其化学计量进行了分析，通过测试得到了三种混合导体的总电导率σ和离子电导率σｉ·当混合导体Ｃｕ２Ｍ０６Ｓ７、７与固体电解质Ｒｂ４Ｃｕ１６Ｉ７Ｃｌ１３复合后可改善其电化学性能，复合比为２：１时，总电导率σ和离子电导率σｉ可达７５（Ω·ｃｍ）－１和７×ｌ０－２（Ω·ｃｍ）－１。     

七电极电导率传感器测量电路设计与实现

针对七电极电导率传感器的基本原理和特点进行了阐述,根据传感器本身物理特性以及高精度测量的要求,设计了能够满足低温漂、高精度、速度快的测量电路。采用D/A、A/D等集成电路芯片去实现对传感器的精确驱动和高速采样,相比于传统方式,驱动的频率和电压更加准确,并且容易更改,采用高速采样可以避免信号在调理过程中出现的失真。通过实验验证了电路的测量效果。     

Strongly Anisotropic Thermal Conductivity of Free‐Standing Reduced Graphene Oxide Films Annealed at High Temperature

Thermal conductivity of free‐standing reduced graphene oxide films subjected to a high‐temperature treatment of up to 1000 °C is investigated. It is found that the high‐temperature annealing dramatically increases the in‐plane thermal conductivity, K, of the films from ≈3 to ≈61 W m^?1 K^?1 at room temperature. The cross‐plane thermal conductivity, K_⊥, reveals an interesting opposite trend of decreasing to a very small value of ≈0.09 W m^?1 K^?1 in the reduced graphene oxide films annealed at 1000 °C. The obtained films demonstrate an exceptionally strong anisotropy of the thermal conductivity, K/K_⊥ ≈ 675, which is substantially larger even than in the high‐quality graphite. The electrical resistivity of the annealed films reduces to 1–19 Ω □^?1. The observed modifications of the in‐plane and cross‐plane thermal conductivity components resulting in an unusual K/K_⊥ anisotropy are explained theoretically. The theoretical analysis suggests that K can reach as high as ≈500 W m^?1 K^?1 with the increase in the sp² domain size and further reduction of the oxygen content. The strongly anisotropic heat conduction properties of these films can be useful for applications in thermal management.     

硅衬底上ZnO纳米线的制备及其导电性能

采用无催化剂的气相输运方法在n-Si衬底上制备了ZnO纳米线.其直径约100 nm至200 nm,长度约几微米,X射线衍射图谱的所有峰位与典型的六角纤锌矿ZnO相匹配.霍尔效应测量表明纳米结构ZnO具有良好的导电性.纳米ZnO/n-Si的电压电流关系显示其具有整流特性.基于纳米ZnO/n-Si界面的能带结构对其导电特性进行了分析讨论.     

Low-Temperature Transport Properties of Sn<Subscript>24</Subscript>P<Subscript>19.3</Subscript>Br<Subscript>8</Subscript> and Sn<Subscript>17</Subscript>Zn<Subscript>7</Subscript>P<Subscript>22</Subscript>Br<Subscript>8</Subscript>

We report on temperature-dependent thermal conductivity, resistivity, and Seebeck coefficient of two polycrystalline Br-containing Sn-clathrate compounds with the type I crystal structure. Interstitial Br atoms reside inside the polyhedral cavities formed by the framework, resulting in hole conduction. The framework bonding directly influences the transport properties of these two compositions. The transport properties of these two clathrates are compared with those of other Sn-clathrates. We also discuss our results in terms of the potential for thermoelectric applications.     

Thermoelectric Properties of Co<Subscript>4</Subscript>Sb<Subscript>12</Subscript> Skutterudite Materials with Partial In Filling and Excess In Additions

The properties of Co₄Sb₁₂ with various In additions were studied. X-ray diffraction revealed the presence of the pure δ-phase of In_0.16Co₄Sb₁₂, whereas impurity phases (γ-CoSb₂ and InSb) appeared for x = 0.25, 0.40, 0.80, and 1.20. The homogeneity and morphology of the samples were observed by Seebeck microprobe and scanning electron microscopy, respectively. All the quenched ingots from which the studied samples were cut were inhomogeneous in the axial direction. The temperature dependence of the Seebeck coefficient (S), electrical conductivity (σ), and thermal conductivity (κ) was measured from room temperature up to 673 K. The Seebeck coefficient of all In-added Co₄Sb₁₂ materials was negative. When the filler concentration increases, the Seebeck coefficient decreases. The samples with In additions above the filling limit (x = 0.22) show an even lower Seebeck coefficient due to the formation of secondary phases: InSb and CoSb₂. The temperature variation of the electrical conductivity is semiconductor-like. The thermal conductivity of all the samples decreases with temperature. The central region of the In_0.4Co₄Sb₁₂ ingot shows the lowest thermal conductivity, probably due to the combined effect of (a) rattling due to maximum filling and (b) the presence of a small amount of fine-dispersed secondary phases at the grain boundaries. Thus, regardless of the non-single-phase morphology, a promising ZT (S ² σT/κ) value of 0.96 at 673 K has been obtained with an In addition above the filling limit.     

导电胶研究现状及其在LED产业中的应用

伴随中国战略性新兴LED产业的迅猛发展,LED芯片与基板之间的连接材料—导电胶,也成为了当前学术界和产业界的研究热点之一。分别从导电胶主要成分方面阐述了导电胶近年来的研究成果,为导电胶研发过程中的成分选择及优化处理提供参考。并展望了今后导电胶的发展趋势和应用前景。     

多层线路板层压工序产能分析

该文从层压工序的设备、物料、生产管理等三个方面对层压板工序的产能进行了分析,就如何充分利用现有层压设备、控制好压板物料、做好生产管理来维持及提升层压工序的产能做了较详细的阐述。