InGaAs／GaAs应变层量子阱激光器深中心行为

ainaas应变层的引入使原来晶格的对称性更加完善这种改变直接导致了能带结构的改变即轻重空穴带分开能带形状也发生变化这正是人们所期望的十分重要的能带工程它改变了无应变量子阱中小的导带态密度与非常大的价带态密长春理工大学学报2006度之间较大的不对称性从而提高激光器的性能如阈值电流密度降得更低增益系数更高温度敏感性更小特征温度更高更适应高温工作而且寿命也更长
1 激光器材料体系的选取
目前主要采用以 GaA s为衬底外延生长的各种 二元 、三元或四元系 III/V 族化合物半导体材料的 量子阱结构 。选择 A lInGaA s /A lGaA s/ GaA s半导体 激光材料体系制作激光器 。这种激光器的优点如 下: ( 1 ) A lInGaA s /A lGaA s/ GaA s半导体激光材料 由于在有源层中引入压应变 , 使能带结构的对称性 有所改善 , 这更容易满足粒子数反转的条件 ; 而且 价带退简并 , 使禁带宽度增加 、重空穴带有效质量 减小 , 这可以减小俄歇复合几率 。 ( 2 ) 同 A lGaA s/A lGaA s 材料体系相比 , 由于 A lInGaA s /A lGaA s有源层中含有 In, 而 In 的原子 半径比 A l、 Ga、A s的原子半径都大 , 所以 In 的存 在可以有效抑制缺陷的产生 。 ( 3 ) 同 InGaA s/A lGaA s 材料体系相比 , 由于 A lInGaA s /A lGaA s有源层中含有 A l, 可以增加电 子的跃迁能量 , 而且随着 A l含量的增加发射波长 会从 890nm 下降到 785nm。 1991 年 10 月 , H. K . [1] Choi等人报道 , A lInGaA s/A lGaA s应变量子阱激 μm , 宽 300 μm 时 , 阈值电流密 光器在腔长为 1500 2 度低于 103A / cm , 外微分量子效率超过 90% 。 由此看出 A lInGaA s /A lGaA s/ GaA s材料体系可 能制作出高特征温度的激光器 , 会明显改善器件的 温度 。根据实验室的实际条件和对这种材料成长的 熟练程度 , 选择制作 808nm 的 A lInGaA s/A lGaA s/ GaA s应变量子阱激光器 。再根据此材料系的发光 波长与组分的关系 , 设计的波长为 808nm 激光器 的有源层材料的组分应为 A l0123 In0118 Ga0159 A s。

一种1064nm应变双量子阱激光器的设计与制作【摘要】为能得窄谱宽、高亮度的1064nm-InGaAs/GaAs应变双量子阱激光器，分析了In组份与临界厚度、应变量的变化关系，并给出了In组份的选择范围。

采用Kane模型给出了量子阱中第一分立能级分裂宽度与垒宽的关系，明确了应变双量子阱激光器中垒宽的选择。

最后，通过金属有机气相沉积（MOCVD）法生长了1064nm应变双量子阱激光器，实验结果与理论计算的辐射波长值基本吻合。

【关键词】InGaAs;应变双量子阱;1064nm;半导体激光器1.引言辐射波长范围覆盖900nm～1100nm的InGaAs/GaAs应变量子阱结构是目前的研究热点之一[1-4]，其中该类结构的1064nm半导体激光器作为光纤激光器的理想种子光源之一，常被要求具有高亮度、窄谱宽、输出波长稳定可靠等特性。

与应变单量子阱结构相比，应变多量子阱结构具有更高的模式增益、更窄的输出谱宽、更宽的调制带宽等优点[3-5]，因此本文设计并制作了1064nm应变双量子阱激光器。

在应变双量子阱结构中，垒宽、阱宽和材料组份均对能带结构有影响，为了得到输出波长可靠的1064nm应变双量子阱激光器，对其结构分析将具有非常重要的实际意义。

本文针对InGaAs/GaAs应变双量子阱结构，分析了In组份与临界厚度、应变量的变化关系，并采用三带Kane模型讨论了垒宽对量子阱中第一分立能级发生分裂的影响;然后，计算了输出波长与垒宽固定时，In组份与阱宽的变化关系;最后，设计并生长了合适结构的1064nm应变双量子阱激光器。

2.基本参量推导文中InxGa1-xAs的材料参数均由相关二元化合物的材料参数通过线性插值法求得，其插值公式如下：（1）式中d为弯曲参数，d=0表示该项无弯曲参数。

计算时所需材料参数如表1所示[6-8]，所有材料参数的背景温度均为300K。

2.1 应变效应下的有效禁带宽度应变的存在使晶格常数不同的材料得以匹配，从而改善器件的性能。

GaAs、GaP、InP、InGaAsP、AlGaAs、InAlGaAs的化学腐蚀研究许兆鹏【期刊名称】《固体电子学研究与进展》【年(卷),期】1996(16)1【摘要】为研制全集成光开关、微片式激光器等，对ＧａＡｓ、ＧａＰ、ＩｎＧａＡｓＰ、ＩｎＡＩＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ等材料的化学腐蚀进行了实验研究。

为了研制ＩｎＡｌＧａＡｓ／ＩｎＡｌＡｓ／ＩｎＡｌＧａＡｓ微片式激光器，开发了Ｈ３ＰＯ４／Ｈ２Ｏ２／Ｈ２Ｏ薄层腐蚀液和ＨＣｌ／Ｈ２Ｏ选择性腐蚀液；为了研制ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓＰＴｂａｒ型光波导，开发了ＨＣｌ／Ｈ３ＰＯ４／Ｈ２Ｏ２薄层腐蚀液和ＨＣｌ／Ｈ２Ｏ２选择性腐蚀液；为了研制ＧａＰ、ＩｎＧａＰ光波导，开发了ＨＣｌ／ＨＮＯ３／Ｈ２Ｏ薄层腐蚀液。

它们都具有稳定、重复性好、速率可控、腐蚀后表面形貌好等特点。

除此之外，蚀刻成的ＧａＰ光波导侧壁平滑无波纹起伏。

此种结果尚未见报导。

【总页数】8页(P56-63)【关键词】磷化镓;磷化铟;砷化镓;化学腐蚀【作者】许兆鹏【作者单位】南京电子器件研究所【正文语种】中文【中图分类】TN305.2;TN305.2【相关文献】1.Er离子注入GaP，GaAs，InP的二次离子质谱(SIMS)的研究 [J], 陈辰嘉;周必忠yer Combination Effect on Band Gap Shift of InGaAsP/InP MQWs by Impurity-free Vacancy Disordering [J], ZHAO Jie;WANG Yong-chen;FENG Zhe-chuan;Ferguson I3.化学束外延生长GaAs／GaAs,InGaAs／GaAs,InP／InP,... [J], 孙殿照;阎春辉4.化学束外延生长GaAs/GaAs,InGaAs/GaAs,InP/InP,InGaAs/InP多量子阱材料[J], 孙殿照;阎春辉;国红熙;朱世荣;黄运衡;曾一平;孔梅影因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

980nm InGaAs／GaAs／AlGaAs应变量子阱激光器
徐遵图;徐俊英
【期刊名称】《高技术通讯》
【年(卷),期】1996(006)011
【摘要】报导了脊形波导ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ应变量子阱激光器的特性和实验结果，激光器阀值电流最低为９ｍＡ，典型值为１５ｍＡ，线性输出光功率大地１２０ｍＷ，微分量子效率典型值为６０％，５０℃，８０ｍＷ恒定功率条件下老化实验结果表明；该条件下激光器寿命超过１０００小时。

【总页数】3页(P4-6)
【作者】徐遵图;徐俊英
【作者单位】中国科学院半导体研究所;中国科学院半导体研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TN248
【相关文献】
1.MBE生长高光功率转换效率InGaAs/GaAs/AlGaAs应变量子阱激光器 [J], 徐遵图;杨国文;徐俊英;张敬明;沈光地;高国;廉鹏;陈良惠
2.低阈值电流密度INGaAs/GaAs/AlGaAs应变量子阱激光器 [J], 徐遵图;徐俊英;杨国文;张敬明;陈昌华;何晓曦;陈良惠;沈光地
3.应变InGaAs/GaAs量子阱MOCVD生长优化及其在980nm半导体激光器中的应用 [J], 俞波;盖红星;韩军;邓军;邢艳辉;李建军;廉鹏;邹德恕;沈光地
4.小垂直发散角大光腔980nm单模InGaAs/GaAs/AlGaAs量子阱激光器(英文)
[J], 朱晓鹏;徐遵图;张敬明;马骁宇;陈良惠
5.InGaAs/AlGaAs应变量子阱激光器的可靠性 [J], 杨国文;徐俊英;徐遵图;张敬明;陈良惠
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