由浅离子注入实现的MQW混合

用浅Ｐ＾＋离子注入ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓＰ应变多量子阱（ＭＱＷ）激光器Ｈ２／Ｎ２混合气氛下的快速退火,体内ＭＱＷ层发生组份混合（ｉｎｔｅｒｍｉｘｉｎｇ）,导致器件的带隙波长蓝移（ｂｌｕｅ ｓｈｉｆｔ）,结构的光荧光（ＰＬ）峰值波长向短波方向移动了７６ｎｍ。作者认为,有源区中的应力对量子阱混合起到了十分关键性的作用。     

低能氦离子注入引入的量子阱混杂带隙波长蓝移

提出了采用低能氦离子注入多量子阱(MQW)材料和合适的快速退火条件,实现了MQW带隙波长的蓝移.用这种材料制作了FP腔激光器,与未注入器件相比,实现了37nm的激射波长蓝移.     

低能氦离子注入引入的量子阱混杂带隙波长蓝移

提出了采用低能氦离子注入多量子阱(MQW)材料和合适的快速退火条件,实现了MQW带隙波长的蓝移.用这种材料制作了FP腔激光器,与未注入器件相比,实现了37nm的激射波长蓝移.     

多变量离子注入型量子阱混杂效应

为实现InP基单片集成光电子器件和系统,对InGaAsP/InGaAsP分别限制异质结多量子阱激光器结构展开量子阱混杂(QWI)技术研究。在不同能量P离子注入、不同快速热退火(RTA)条件以及循环退火下,研究了有源区量子阱混杂技术,实验结果采用光致发光(PL)谱进行表征。实验结果表明:在不同变量下皆可获得量子阱混杂效果,其中退火温度影响最为显著,且循环退火可进一步提高量子阱混杂效果;PL谱蓝移随着退火温度、退火时间和注入能量的增大而增大,退火温度对蓝移的影响最大,在注入剂量为1×10^14 ion/cm2,注入能量为600keV,750℃二次退火150s时获得最大蓝移量116nm。研究结果为未来基于QWI技术设计和制备单片集成光电子器件和系统奠定了基础。     

磷离子注入诱导InGaAsP／InP双量子阱混合的研究

本文用光荧光(PL)方法研究了磷离子注入具有两个不同发射波长的InGaAsP/InP双量子阱结构引起的混合。注入能量为120keV,剂量范围为1×1011-1×1014/cm2。注入后,在高纯氮保护下,样品在700℃进行快速热退火30秒。实验结果表明,小剂量注入(～1011/cm2)能较好地诱导近表面阱的混合,且两个阱保持了不同发射波长,说明离子注入诱导量子阱混合与注入深度有关。大剂量注入(>1012/cm2)时,发射波长为1.59μm量子阱混合的程度(蓝移值大于130nm)超过了1.52μm量子阱混合的程度,且两个阱的PL发射峰基本上合并成一个单峰。     

离子注入抛光效应的研究

本文对离子注入重要效应之一的抛光效应产生机理、一些试验结果及其在微细加工中的应用做了较深入的探讨。     

InGaAs／InGaAsP分别限制应变量子阱激光器的研制及其特性研究

报道了利用ＬＰ－ＭＯＶＰＥ技术生长高质量的ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓＰ分别限制应变量子阱激光器结构材料、激光器制作和结果．宽而激光器实现了室温脉冲受激发射．激射波长为１．４９μｍ，在腔长为２０００μｍ时，最低阈值电流密度为０．３０ｋＡｃｍ－２．最大脉冲光输出峰值功率达５００ｍＷ以上．同时，从理论和实验上研究了阙值电流及阙值电流密度随激光器腔长的变化关系，并与ＬＰ－ＭＯＶＰＥ生长制作的宽面双异质结构激光器进行了比较．     

1.74μm压应变InGaAs/InGaAsP量子阱分布反馈激光器

制备了1.74μm脊波导结构压应变InGaAs/InGaAsP量子阱分布反馈激光器.采用低压金属有机化合物气相沉积法生长器件材料,应用应变缓冲层防止In的分凝.未镀膜的腔长为300μm的器件阈值电流为11.5mA,100mA时最大输出功率为14mW,边模抑制比为33.5dB.     

多晶硅膜离子注入和扩散掺杂制备浅结的研究

本文对多晶硅膜离子注入掺杂和扩散掺杂制备浅发射结进行了实验研究。针对新型薄发射极晶闸管特性改善对薄发射极参数的要求,重点研究了采用不同方法时退火条件对薄发射区掺杂剖面、结深以及杂质总量的影响。管芯研究结果表明,在适当的退火条件下,离子注入掺杂制备浅结是改善器件特性较为理想的方法。     

1.3μm InGaAsP/InP大功率短脉冲SPB-BC激光器

本文在传统的掩埋新月型激光器的基础上，提出了一种１．３μｍＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ大功率激光器结构－选择性质子轰击掩埋新月型激光器（ＳＰＢ－ＢＣ）．文中对其制作过程及特性进行了详细的描述和测量．它的最低阈值电流小于１０ｍＡ，对于ｎ－ＩｎＰ衬底，它的最大输出功率为６５ｍＷ，ｐ－ＩｎＰ衬底，最大输出功率为８０ｍＷ．在重复频率为２．１ＧＨｚ时，测得光脉冲的半宽度（ＦＷＨＭ）为１８ｐｓ．     

MOCVD生长InGaAs/InGaAsP多量子阱光泵微碟激光器

用MOCVD方法生长了InGaAs/InGaAsP多量子阱微碟激光器外延片,用光刻、干法刻蚀和湿法刻蚀等现代化的微加工技术制备出直径9.5μm的InGaAs/InGaAsP微碟激光器,并详细介绍了整个制备工艺过程．在液氮温度下用氩离子激光器泵浦方式实现了低阈值光泵激射,测出单个微碟激光器的阈值光功率为150μW,激射波长约为1.6μm,品质因数Q=800,激射光谱线宽为2nm,同时指出微碟激光器激射线宽比F-P普通激光器宽很多是由于其品质因数很高造成的．     

LD泵浦单模绿光激光器自混合干涉效应的研究

从自混合干涉效应的等效F-P腔模型出发，研究了LD泵浦的单模绿光激光器的自混合干涉效应，建立了一般模型。该模型适用于强反馈以及多重光反馈下的自混合干涉效应和弱光反馈水平的情况，也可以转化到其它文献所报道的模型。实验结果表明，该绿光激光器的位移测量精度比半导体激光器的测量精度提高了100nm以上。     

GSMBE生长1.8-2.0μm波段InGaAs/InGaAsP应变量子阱激光器

报道了气态分子束外延(GSMBE)生长1.8—2.0μm波段InGaAs/InGaAsP应变量子阱激光器的研究结果．1.8μm波段采用平面电极条形结构,已制备成功10μm和80μm条宽器件,器件腔长500μm,室温下光致发光中心波长约为1.82μm,在77K温度下以脉冲方式激射,阈值电流分别约为250mA和600 mA,中心波长分别在1.69μm和1.73μm附近． 2.0μm波段,制备成功8μm宽脊波导结构器件,器件腔长500μm,室温光致发光中心波长约为1.98μm,77K温度下以脉冲方式激射,阈值电流约为 20mA,中心波长约为1.89μm,其电流限制和纵模限制效果优于平面电极条形结构器件．     

三角波电流调制半导体激光器自混合效应研究

利用三镜腔理论模型和速率方程,对半导体激光器在三角波电流调制下的自混合效应进行数值模拟,得到了三角波电流调制下的自混合信号,并分析了三角波电流调制下自混合效应的特点以及调制电流参量与系统几何参量的相互依赖关系.实验观察到上升沿和下降沿的频率变化与数值模拟结果一致.     

一种增强量子阱混合的新技术

采用PECVD技术在1．55μm InGaAsP—InP MQW激光器结构的材料上沉积SiO2薄膜和含磷组分的SiO(P)电介质薄膜，经过快速热退火(RTA)后，样品的PL谱测试表明：覆盖有普通SiO2薄膜的样品蓝移量在5～74nm，而覆盖SiO(P)薄膜的样品呈现出341nm的大蓝移量。对SiO(P)薄膜的样品经红外光谱及XPS谱分析后证明，该膜的结构为SiOP，存在Si-O和P—O键，Si和P为正价键，其结合能分别为103．6eV和134．6eV。在退火过程中SiOP膜存在P原子的外扩散，它强烈地影响量子阱混合的效果，该SiOP膜明显区别于SiO2电介质薄膜。     

离子注入在铝／硅接触之间的应用

为了改善铝/硅之间非均匀性的溶解和浅结的电性能,在n型衬底上制作浅的P~+-n结,淀积Al后将B~+ 离子注入到Al-Si界面进行混合。420℃的温度中热处理10分钟。实验结果表明,注入样品结的漏电比非注入样品的漏电有明显的改善。     

分子波导激光器的光电流效应研究

首次报导了关于分子波导激光器光电流效应的理论和实验研究结果。以CO2分子波导激光器为例,由求解速率方程,给出了分子激光光电流信号的数学表达式,并由实验测量研究了光电流信号与各激光工作参量的关系。理论分析与实验结果吻合良好,一致表明分子波导激光器系统具有明显的光电流信号优势,因而展示了分子光电流效应在波导激光器的稳频以及其他领域中的应用前景。     

基于半导体激光器自混合效应的脉冲调制测距方法

本文提出一种基于半导体激光器自混合效应的脉冲调制测距方法,是通过向激光器注入脉冲电流对输出功率进行调制,同时利用激光器自混合效应实现测距.此系统结构简单、紧凑.利用半导体激光器的Lang-Kobayashi方程,分析了脉冲电流和反馈系数对输出信号的影响.     

1.74μm压应变InGaAs/InGaAsP量子阱分布反馈激光器

制备了1.74μm脊波导结构压应变InGaAs/InGaAsP量子阱分布反馈激光器.采用低压金属有机化合物气相沉积法生长器件材料,应用应变缓冲层防止In的分凝.未镀膜的腔长为300μm的器件阈值电流为11.5mA,100mA时最大输出功率为14mW,边模抑制比为33.5dB.