新型低温高增益SiGe／Si HBT的研究

分析了硅双极晶体管电流增益在低温下减少的原因，通过优化设计，研制出在液氮温度睛具有高增益的ＳｉＧｅ／ＳｉＨＢＴ，并分析了工作的机理。     

隧道带间级联双波长可见光半导体激光器制备

利用金属有机物化学汽相淀积(MOCVD)一次外延生长了含有2个有源区的隧道带间级联双波长可见光半导体激光器(LD)材料。其隧道结为GaAs。2个有源区分别为AlGaAs单量子阱和GaInP多量子阱。SEM照片表明,材料生长质量良好。用生长的材料制备了双沟深腐蚀结构F P腔激光器。器件的阈值电流为177mA,未镀膜时的单面斜率效率为1.3W/A,远场为单瓣,垂直和水平方向的发散角分别为8°和34°。在输出光功率为100mW时,2个激射波长分别为699nm和795nm,与PL测试结果相一致。     

980nm InGaAs／GaAs／AlGaAs大功率LDs模式特性研究

针对目前大功率980 nm量子阱半导体激光器(LDs)为降低阈值电流而要求激射条宽窄、腐蚀深度深而造成的P-I曲线扭折、侧向模式不稳定问题采用有效折射率近似方法进行模拟分析,并得到了实验上的证实.通过采用不对称波导及双量子阱结构,制备了低阈值(19 mA)模式稳定的InGaAs/GaAs/AlGaAs LDs,其斜率效率0.6 W/A(8 μm×500 μm,未镀膜器件),在输出功率达到100 mW时保持横模、侧模的稳定.     

氢敏钯栅MOSFET——设计理论与制造技术

本文第一次提出了氢敏钯栅MOSFET的初步设计理论,并报告了自行设计、制造的钯栅MOSFET的结构、工艺和性能。在含氢1％的空气中开启电压与无氢时相比,下降量可达600mV,典型响应时间约半分钟左右。     

MOCVD生长碳掺杂GaAs/AlGaAs大功率半导体激光器

利用低压金属有机金属化合物气相沉积方法,以液态ＣＣｌ,为掺杂源生长了高质量Ｃ掺杂ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ材料,并对生长机理、材料特性以及Ｃ掺杂对大功率半导体激光器的影响进行了分析。在材料研究的基础上生长了以Ｃ为Ｐ型掺杂剂的ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓ应变量子阱半导体激光器结构,置备了高性能９８０ｎｍ大功率半导体激光器。     

MOCVD生长的高质量掺碳GaAs/AlGaAs材料的特性研究

利用低压金属有机化合物汽相淀积方法,以液态CCl4为掺杂源生长了高质量的碳掺杂GaAs/AlGaAs外延材料,研究了CCl4流量、生长温度和V/Ⅲ比等因素对外延材料中的碳掺杂水平的影响。采用电化学CV方法、范德堡霍耳方法、低温光致发光谱和X射线双晶衍射回摆曲线测量等方法对碳掺杂外延材料的电学、光学特性进行了研究。实验制备了空穴浓度高达1.9×1020cm-3的碳掺杂GaAs外延材料和低温光致发光谱半宽小于5nm的高质量碳掺杂Al03Ga0.7As外延层。在材料研究的基础上,我们以碳为P型掺杂剂生长了GaAs/A1GaAs/InGaAs应变量子阱980nm大功率半导体激光器结构,并获得了室温连续工作1W以上的光功率输出。     

SiGe/SiHBT异质界面与pn结界面的相对位移的影响

从模拟和实验两方面研究了SiGe/Si HBT发射结中pn结界面和SiGe/Si界面的相对位置对器件的电流增益和频率特性的影响.发现两界面偏离时器件性能会变差.尤其是当pn结位于SiGe/Si界面之前仅几十?就足以产生相当高的电子寄生势垒,严重恶化器件的性能.据此分析了基区B杂质的偏析和外扩对器件的影响以及SiGe/Si隔离层的作用.     

薄膜AlGaInP发光二极管中光子吸收的研究

分析了薄膜发光二极管中光子的路径,对比了AlGaInP薄膜发光二极管的反光镜有无AlGaInP层的反射率,分析了AlGaInP层的吸收并计算了光提取效率。制作了不同GaP厚度的TF AlGaInP LED。在20mA的驱动电流下,0.6μm GaP的LED比8μm GaP 的LED光输出功率高33％。提出了在0.6μm GaP的LED中腐蚀去除非欧姆接触点处的重掺GaP。在n型电极和p型欧姆接触点间的电流扩展的设计和优化需要更进一步的研究。     

Absorption of photons in the thin film AlGalnP light emitting diode

The path of photons in the thin film(TF) light emitting diode(LED) was analyzed.The reflectivity of reflector in AlGaInP TF LED with and without the AlGaInP layer was contrasted.The absorption of the AlGaInP layer was analyzed and then the light extraction was calculated and shown in figure.The TF AlGaInP LED with 8μm and 0.6μm GaP was fabricated.At the driving current of 20 mA,the light output power of the latter is 33% higher.For the 0.6μm GaP LED,the etching of heavily doped GaP except the ohmic contact dot area is advised. The design and optimizing of current spreading between the n-type electrode and the p-type ohmic contact dot need further research.     

隧道级联半导体激光器的光束质量因子

运用波导模式理论和光束传输的非傍轴矢量矩理论,对隧道级联InGaAs/GaAs/AlGaAs半导体激光器的光束质量进行了理论研究.分析了隧道级联半导体激光器内限制层厚度和垂直方向光束质量因子的关系.结果表明,在隧道结耦合距离内,隧道结不仅起到了再生载流子的作用,也作为无源波导拓展了光场,减小了垂直发散角,降低了光束质量因子.根据模拟结果设计并制备了高光束质量,小垂直发散角的隧道级联耦合大光腔半导体激光器,其阈值电流密度为271A/cm2,斜率效率为1.49W/A,垂直发散角为17.4°,光束质量因子为1.11的半导体激光器