InGaAs/GaAs应变量子阱能带结构的计算 被引量：8

1

作者 宋晏蓉 华玲玲 +1 位作者 张鹏 张晓 《北京工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期565-569,共5页

为了进一步优化半导体激光器的性能,讨论了影响激光器中许多参数的能带结构.以InGaAs/GaAs应变量子阱材料为例,利用有限差分法对考虑价带混合效应的6×6 Luttinger-Kohn哈密顿量精确求解,得到导带和价带的能带结构图.计算结果表明,... 为了进一步优化半导体激光器的性能,讨论了影响激光器中许多参数的能带结构.以InGaAs/GaAs应变量子阱材料为例,利用有限差分法对考虑价带混合效应的6×6 Luttinger-Kohn哈密顿量精确求解,得到导带和价带的能带结构图.计算结果表明,应变改变了传统无应变量子阱激光器中轻的导带有效质量与非常重的价带有效质量之间的巨大不对称性,更有利于提高激光器的性能. 展开更多

关键词 应变量子阱 能带结构 6×6Luttinger-Kohn哈密顿量 有限差分法

在线阅读 下载PDF 职称材料

应变补偿多量子阱价带结构Kohn-Luttinger Hamiltonian方程的能量表象求解方法 被引量：1

2

作者 马春生 田丰收 +1 位作者 孙洪波 刘式墉 《量子电子学报》 CAS CSCD 2000年第1期36-42,共7页

本文提出一种多阱能量表象方法用来分析应变补偿多量子阶的价带结构．这一方法是把应变补偿多量子阶的价带厂点ｚ方向重轻空穴的能量本征函数作为基矢量建立能量表象，把非Г点的重轻空穴的能量本征函数按这些基矢量进行傅里叶级数展开... 本文提出一种多阱能量表象方法用来分析应变补偿多量子阶的价带结构．这一方法是把应变补偿多量子阶的价带厂点ｚ方向重轻空穴的能量本征函数作为基矢量建立能量表象，把非Г点的重轻空穴的能量本征函数按这些基矢量进行傅里叶级数展开，带入Ｋｏｈｎ－ＬｕｔｔｉｎｇｅｒＨａｍｉｌｔｏｎｉａｎ（ＫＬＭ）方程中得到相应的能量特征矩阵，进而得到其非Г点的重轻空穴的能量本征值和相应的本征矢．与ｋ·ｐ方法相比，这一方法的优点在于能够有效地分析出阱数和阱间距离对应变补偿多量子阱的能带结构产生的影响，并且所得的能量特征矩阵的阶数要小得多，很容易在微机上进行运算． 展开更多

关键词 多量子阱 应变 补偿 KLM方程 价带结构 能量表象

在线阅读 下载PDF 职称材料

电场下应变层量子阱AlN/GaN(001)的子带结构

3

作者 何国敏 王仁智 郑永梅 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 1998年第3期357-362,共6页

采用有效质量理论６带模型，研究了电场下应变层量子阱ＡｌＮ／ＧａＮ（００１）的价带子能带结构．具体计算了价带子能级的色散曲线，分析了电场和应变效应对子能带的影响．还计算了不同电场和不同阱宽的空穴子能级．

关键词 半导体 电场 应变层量子阱 子能带结构

在线阅读 下载PDF 职称材料

InGaN/GaN量子阱结构的应变弛豫临界厚度、行为以及对物理性能的影响

4

作者 李超荣 吕威 张泽 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期402-402,共1页

关键词 半导体材料 铟镓氮/氮化镓量子阱 超晶格结构 应变弛豫 临界厚度 透射电子显微镜 X射线衍射

在线阅读 下载PDF 职称材料

量子阱结构对GaInP/Ga(In)As/Ge电池的光谱响应改善

5

作者 许军 刘海港 +3 位作者 王帅 孙强 孙彦铮 王保民 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期113-114,共2页

采用MOCVD工艺制备具有应变平衡量子阱结构GaInP/Ga(In)As/Ge三结太阳电池的方法,及量子阱结构对中间电池的光谱响应的改善,从而使GaInP/Ga(In)As/Ge三结太阳电池各子电池电流匹配设计更为合理,揭示了量子阱结构提高GaInP/Ga(In)As/Ge... 采用MOCVD工艺制备具有应变平衡量子阱结构GaInP/Ga(In)As/Ge三结太阳电池的方法,及量子阱结构对中间电池的光谱响应的改善,从而使GaInP/Ga(In)As/Ge三结太阳电池各子电池电流匹配设计更为合理,揭示了量子阱结构提高GaInP/Ga(In)As/Ge三结级联太阳电池光电转换效率的可能性。 展开更多

关键词 周期应变平衡量子阱结构 三结级联太阳电池 电流匹配 光谱响应 量子效率

在线阅读 下载PDF 职称材料

InGaAsSb/GaSb量子阱能带结构及自发发射谱

6

作者 安宁 李占国 +4 位作者 何斌太 芦鹏 方铉 魏志鹏 刘国军 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期37-42,共6页

讨论了不同In组分对InGaAsSb/GaSb量子阱能带结构,即带隙及带边不连续性(带阶)的影响。给出了较为精准的InGaAsSb禁带宽度与In组分的关系。分析了In组分对InGaAsSb/GaSb导带、价带带阶的作用。研究表明,随In组分的增加,InGaAsSb禁带宽... 讨论了不同In组分对InGaAsSb/GaSb量子阱能带结构,即带隙及带边不连续性(带阶)的影响。给出了较为精准的InGaAsSb禁带宽度与In组分的关系。分析了In组分对InGaAsSb/GaSb导带、价带带阶的作用。研究表明,随In组分的增加,InGaAsSb禁带宽度减小,应力加大,能带漂移增大,InGaAsSb/GaSb导带、价带的带阶减小。同时,利用上述研究结果合理地解释了InGaAsSb/GaSb自发发射谱的增益、发射峰位及半峰宽与In组分关系。研究In组分对InGaAsSb/GaSb量子阱能带结构及自发发射谱的影响,可以定性地解释已有的实验报道。 展开更多

关键词 InGaAsSb/GaSb 应变量子阱 能带结构 自发发射谱

在线阅读 下载PDF 职称材料

MOCVD生长GaAsP/InGa(Al)P/GaAs大功率808nm张应变量子阱激光器材料

7

作者 蒋锴 李沛旭 +5 位作者 张新 李树强 夏伟 汤庆敏 胡小波 徐现刚 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第S1期285-288,共4页

设计了808 nm高功率GaAsP/InGaAlP/GaAs半导体激光器,采用无铝张应变量子阱和非对称宽波导结构,通过优化金属有机物气相沉积(LP-MOCVD)生长条件,提高了外延材料的生长质量,有效提升了激光器转化效率和输出功率。制作了200μm条宽、1500... 设计了808 nm高功率GaAsP/InGaAlP/GaAs半导体激光器,采用无铝张应变量子阱和非对称宽波导结构,通过优化金属有机物气相沉积(LP-MOCVD)生长条件,提高了外延材料的生长质量,有效提升了激光器转化效率和输出功率。制作了200μm条宽、1500μm腔长的激光器器件,室温连续条件(CW)测试其阈值电流为650 mA,斜率效率高达到1.35 W/A,输出功率在11 W以上,激射波长808.5 nm@5A,水平和垂直发散角分别为8°和30°,较小的发散角有效的提高了输出光功率密度。 展开更多

关键词 量子阱激光器 张应变 非对称结构 金属有机物化学气相沉积

在线阅读 下载PDF 职称材料

AlGaInAs/InP应变补偿多量子阱激光器 被引量：1

8

作者 朱天雄 贾华宇 +3 位作者 李灯熬 罗飚 刘应军 田彦婷 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期654-658,共5页

为了优化在长距离光纤通讯系统中采用的1.31μm波长的量子阱激光器,对AlGaInAs/InP材料的有源区应变补偿的量子阱激光器进行了设计研究。采用应变补偿的方法,根据克龙尼克-潘纳模型理论计算出量子阱的能带结构,设计出有源区由1.12%的压... 为了优化在长距离光纤通讯系统中采用的1.31μm波长的量子阱激光器,对AlGaInAs/InP材料的有源区应变补偿的量子阱激光器进行了设计研究。采用应变补偿的方法,根据克龙尼克-潘纳模型理论计算出量子阱的能带结构,设计出有源区由1.12%的压应变AlGaInAs阱层和0.4%的张应变AlGaInAs垒层构成。使用ALDS软件对所设计出的器件进行了建模仿真,对其进行了阈值分析和稳态分析。结果表明,在室温25℃下,该激光器具有9mA的低阈值电流和0.4W/A较高的单面斜率效率;在势垒层采用与势阱层应变相反的适当应变,可以降低生长过程中的平均应变量,保证有源区良好的生长,改善量子阱结构的能带结构,提高对载流子的限制能力,降低阈值电流,提高饱和功率,改善器件的性能。 展开更多

关键词 激光器 量子阱结构 应变补偿 AlGaInAs/InP

在线阅读 下载PDF 职称材料

InP基应变补偿结构偏振不灵敏半导体光放大器制作的研究

9

作者 殷景志 杜国同 +3 位作者 龙北红 杨树人 许武 宣丽 《液晶与显示》 CAS CSCD 2004年第2期116-119,共4页

为了制备偏振不灵敏的半导体光放大器 (SOA) ,将有源区设计为由 4个压应变、3个张应变阱层及晶格匹配的垒层InGaAsP交替组合而成的应变补偿结构。器件做成带有倾角的扇形脊形波导结构 ,避免了常规制作SOA的复杂工艺。对样品 3在 80～ 12... 为了制备偏振不灵敏的半导体光放大器 (SOA) ,将有源区设计为由 4个压应变、3个张应变阱层及晶格匹配的垒层InGaAsP交替组合而成的应变补偿结构。器件做成带有倾角的扇形脊形波导结构 ,避免了常规制作SOA的复杂工艺。对样品 3在 80～ 12 5mA电流范围内 ,获得了偏振灵敏度≤ 0 .6dB ,最小可达 0 .1dB ;较大的电流范围内FWHM值为 4 0nm。 展开更多

关键词 半导体光放大器 磷化铟 应变补偿结构 晶格匹配 偏振灵敏度 量子阱结构

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种用于光—电能量转换材料的谐振式量子阱阶模型

10

作者 刘光诒 董彬 +3 位作者 康昕 都世民 陈麟美 陈芸允 《量子电子学报》 CAS CSCD 1992年第S1期28-29,共2页

多年来相继发现的各类功能性结构薄膜不仅已大量用于不同频段的电磁振荡检测、信号合成,组成了各类敏感器件,也发展了完善的能带模型与能级跃迁理论,成为近代固体与真空器件的基础。80年代后期,在科技迅猛发展、观念不断飞跃的形势下。... 多年来相继发现的各类功能性结构薄膜不仅已大量用于不同频段的电磁振荡检测、信号合成,组成了各类敏感器件,也发展了完善的能带模型与能级跃迁理论,成为近代固体与真空器件的基础。80年代后期,在科技迅猛发展、观念不断飞跃的形势下。固体领域出现了量子阱(QW)器件、超晶格(SL)结构,超微细粉材料领域出现了纳米晶体、人工亚微米结构材料等周期性结构控制材料,制造出了具有奇特电子特性和光电子特性的器件和材料,随着制造与控制技术发展到能够开发出器件尺寸相当于电子波长的时代的到来。 展开更多

关键词 量子阱 能量转换 谐振式 中国科学院 功能性结构 亚微米 光电子特性 量子效应 周期性结构 偶极子天线

在线阅读 下载PDF 职称材料

红外光电薄膜材料的界面结构与光电性能

11

作者 赵连城 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期1-6,共6页

分析了InAs/GaInSb应变层超晶格、AlGaN/GaN量子阱和超晶格红外光电薄膜材料的界面结合类型及其对材料界面结构和光电性能的影响。描述了在超晶格界面处的原子置换和扩散现象。阐述了分子束外延生长过程中控制量子阱超晶格界面结构的工... 分析了InAs/GaInSb应变层超晶格、AlGaN/GaN量子阱和超晶格红外光电薄膜材料的界面结合类型及其对材料界面结构和光电性能的影响。描述了在超晶格界面处的原子置换和扩散现象。阐述了分子束外延生长过程中控制量子阱超晶格界面结构的工艺方法。试验结果表明,调节组元的束流和采用表面迁移增强外延技术可以有效控制界面处的原子交换过程,从而提高薄膜材料的生长质量。 展开更多

关键词 应变超晶格 量子阱 界面结构 光电性能 原子置换

在线阅读 下载PDF 职称材料

三势垒隧穿结构中由外加垂直磁场引入的高子带非热占据 被引量：1

12

作者 安龙 唐艳 +4 位作者 章继东 姬扬 谭平恒 杨富华 郑厚植 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期470-473,共4页

在一个特殊设计的三垒双阱异质结构中 ,注入到入射端量子阱中的电子 ,首先经过子带间弛豫填充到较低能级 ,紧接着通过共振隧穿逃逸出后面的双势垒结构 ,流入收集电极 ,完成了整个输运过程。通过比较带间光荧光谱中E2 HH1 与E1 HH1 两... 在一个特殊设计的三垒双阱异质结构中 ,注入到入射端量子阱中的电子 ,首先经过子带间弛豫填充到较低能级 ,紧接着通过共振隧穿逃逸出后面的双势垒结构 ,流入收集电极 ,完成了整个输运过程。通过比较带间光荧光谱中E2 HH1 与E1 HH1 两峰的强度 ,我们发现外加垂直磁场可以抑制子带间的LO声子和LA声子散射 ,使能量较高的子带上出现了明显的非热平衡占据。这一发现提供了一种新的控制子带间散射速率 (量子级联激光器的主要机制 )的有效方法 ,使得在量子阱子带间实现粒子数反转变得更加容易。 展开更多

关键词 共振隧穿 非热平衡占据 子带间弛豫 三势垒隧穿结构 垂直磁场 量子阱 荧光光谱 半导体

在线阅读 下载PDF 职称材料

1060 nm锑化物应变补偿有源区激光二极管仿真及其性能研究

13

作者 梁财安 董海亮 +3 位作者 贾志刚 贾伟 梁建 许并社 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2023年第9期1624-1634,共11页

本文设计了GaAs基1060 nm高性能激光二极管的有源区结构,通过在有源区中引入锑化物的应变补偿结构GaAsP/InGaAs/GaAsSb/InGaAsSb/GaAsP,改变了有源区的能带结构,解决了禁带宽度对发光波长的限制,将弱Ⅱ型的量子阱能带结构变为Ⅰ型,增大... 本文设计了GaAs基1060 nm高性能激光二极管的有源区结构,通过在有源区中引入锑化物的应变补偿结构GaAsP/InGaAs/GaAsSb/InGaAsSb/GaAsP,改变了有源区的能带结构,解决了禁带宽度对发光波长的限制,将弱Ⅱ型的量子阱能带结构变为Ⅰ型,增大了电子空穴的波函数重叠,提高了激光二极管跃迁概率和辐射复合概率及内量子效率,降低了非辐射复合,有效增强了器件输出功率和电光转换效率。同时,设计了非对称异质双窄波导结构,p侧采用导带差大、价带差小的AlGaAs作为内、外波导层,有利于价带空穴注入有源区且对导带中的电子形成良好的限制。n侧采用导带差小、价带差大的GaInAsP作为内、外波导层,有利于导带电子的注入且对价带中的空穴形成更高的势垒。电子注入势垒和空穴注入势垒分别由原先的218、172 meV降低到148、155 meV,提高了激光二极管的载流子注入效率;电子泄漏势垒和空穴泄漏势垒分别由252、287 meV上升到289、310 meV,增强了载流子限制能力。最后获得的激光二极管的输出功率和电光转换效率分别达到了6.27 W和85.39%,为制备高性能GaAs基1060 nm激光二极管提供了理论指导和数据支撑。 展开更多

关键词 锑化物 应变补偿量子阱结构 非对称异质双窄波导 输出功率 电光转换效率 1060 nm激光二极管 大功率

在线阅读 下载PDF 职称材料

InGaAsP/InP多薄层异质结构材料的晶格驰豫和晶体质量蜕化研究

14

作者 丁国庆 《光通信研究》 北大核心 1999年第4期55-59,共5页

介绍应变量子阱材料的稳定性理论——能量平衡模型；报告几个典型的与晶体质量蜕化有关的光荧光谱；计算几种常用应变多量子阱结构材料的临界弹性应变量；指出非应变盖层可提高阱层临界应变量；

关键词 应变量子阱材料 能量平衡模型 晶格驰豫 异质结构材料 INGAASP 磷化铟薄膜

在线阅读 下载PDF 职称材料

高效率连续1000 W半导体激光器叠层阵列 被引量：1

15

作者 杨红伟 黄科 +3 位作者 陈宏泰 彭海涛 王媛媛 徐会武 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期340-343,共4页

采用低压MOCVD外延技术生长的GaInAs/AlGaAs应变量子阱大光腔结构材料结构设计,利用低压MOCVD外延技术生长了3英寸(75 mm)激光器外延片,进而设计制作了976 nm大功率低热阻连续激光器芯片。采用以及高热导率的无氧铜材料设计制作了大功... 采用低压MOCVD外延技术生长的GaInAs/AlGaAs应变量子阱大光腔结构材料结构设计,利用低压MOCVD外延技术生长了3英寸(75 mm)激光器外延片,进而设计制作了976 nm大功率低热阻连续激光器芯片。采用以及高热导率的无氧铜材料设计制作了大功率微通道热沉,采用In焊料芯片倒装烧结工艺,制作了976 nm连续激光器阵列单条。在20℃水冷条件下,输入电流120 A,工作电压1.51 V,输出功率达到118 W,电光功率转换效率约65%。将10只微通道阵列单条堆叠组装,制作了连续1 000 W微通道叠层阵列。在20℃水冷条件下,输入电流120 A,输出功率达到1 130 W,工作电压1.45 V,电光功率转换效率约65%。 展开更多

关键词 应变量子阱 大光腔结构 微通道热沉 激光器叠层阵列 电光功率转换效率 串联电阻

在线阅读 下载PDF 职称材料

980nm高功率列阵半导体激光器

16

作者 曲轶 高欣 等 《光子学报》 EI CAS CSCD 2000年第Z01期428-430,共3页

本文分析了影响列阵半导体激光器输出功率的因素。利用分子束外延生长方法生长出InGaAs/GaAs应变量子阱激光器材料。利用该材料制作的应变量子阱列阵半导体激光器准连续（100Hz,100μs）输出功率达到80W（室温），峰值波长为978－981nm。

关键词 分子束外延 列阵半导体激光器 应变量子阱 宽接触结构 输出功率

在线阅读 下载PDF 职称材料

GaAs基980 nm高功率半导体激光器的研究进展 被引量：4

17

作者 胡雪莹 董海亮 +3 位作者 贾志刚 张爱琴 梁建 许并社 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2021年第2期381-390,共10页

GaAs基980 nm半导体激光器在材料加工、通信和医疗等领域有着重要应用。应变量子阱结构的出现提高了GaAs基半导体激光器的转换效率、输出功率和可靠性。本文综述了高功率GaAs基量子阱激光器历史发展,介绍了高功率半导体激光器的外延结... GaAs基980 nm半导体激光器在材料加工、通信和医疗等领域有着重要应用。应变量子阱结构的出现提高了GaAs基半导体激光器的转换效率、输出功率和可靠性。本文综述了高功率GaAs基量子阱激光器历史发展,介绍了高功率半导体激光器的外延结构、芯片结构和封装结构设计,重点阐述了影响高功率GaAs基量子阱激光器光电性能、散热和实际应用的问题。针对以上问题讨论了相应解决方案及研究成果,并指出了各个方案的不足之处和改进方向。最后,总结了高功率半导体激光器的发展现状,对高功率半导体激光器发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 GaAs基 高功率 980 nm半导体激光器 应变量子阱结构 转换效率 光电性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

半导体激光器

18

《中国光学》 EI CAS 1999年第5期24-26,共3页

TN248.4 99052955低阈值1.3 μmInGaAsP/InP应变补偿多量子阱DFB激光器LP—MOCVD生长=Low threshold 1.3μmInGaAsP/InP strained compensated multi—quantumwell DFB lasers grown by LP—MOCVD[刊,中]/陈博,王圩,汪孝杰,张静媛,朱洪... TN248.4 99052955低阈值1.3 μmInGaAsP/InP应变补偿多量子阱DFB激光器LP—MOCVD生长=Low threshold 1.3μmInGaAsP/InP strained compensated multi—quantumwell DFB lasers grown by LP—MOCVD[刊,中]/陈博,王圩,汪孝杰,张静媛,朱洪亮,周帆,王玉田,马朝华,张子莹,刘国利(中科院半导体所.北京(100083))//半导体学报.—1998,19(3).—218—220描述了1.3 μm应变补偿多量子阱结构材料的LP—MOCVD生长,及其X射线双晶衍射的表征。报道了BH条形结构DFB激光器的器件制作和特性测试结果。参5(方舟) 展开更多

关键词 外腔半导体激光器 微盘激光器 应变多量子阱 应变补偿 应变量子阱激光器 测试结果 中科院 学报 双晶衍射 结构材料

在线阅读 下载PDF 职称材料

半导体激光器

19

《中国光学》 EI CAS 2000年第3期25-28,共4页

TN248.4 2000031660单量子阱半导体激光器模拟分析=Simulation analysisof quantum well semiconductor lasers[会,中]/张励,陈建平(上海交通大学光纤技术研究所)//全国第九次光纤通信暨第十届集成光学学术会议.—秦皇岛,99.08根据量子... TN248.4 2000031660单量子阱半导体激光器模拟分析=Simulation analysisof quantum well semiconductor lasers[会,中]/张励,陈建平(上海交通大学光纤技术研究所)//全国第九次光纤通信暨第十届集成光学学术会议.—秦皇岛,99.08根据量子阱激光器的工作原理和特点,提出一组较为完整的速率方程。 展开更多

关键词 微腔半导体激光器 应变量子阱激光器 外腔半导体激光器 集成光学 光纤通信 量子阱半导体激光器 学术会议 分别限制异质结构 分别限制单量子阱 载流子

在线阅读 下载PDF 职称材料

光电功能材料

20

《中国光学》 EI CAS 2001年第1期94-95,共2页

O471.1 2001010640质子注入和快速退火对GaAs/AlGaAs量子阱能级结构的调整=Modify of GaAs/AlGaAs quantum wellby proton implantation and rapid thermalannealing[刊,中]/李娜,李宁,陆卫,刘兴权,窦红飞,沈学础(中科院上海技术物理研... O471.1 2001010640质子注入和快速退火对GaAs/AlGaAs量子阱能级结构的调整=Modify of GaAs/AlGaAs quantum wellby proton implantation and rapid thermalannealing[刊,中]/李娜,李宁,陆卫,刘兴权,窦红飞,沈学础(中科院上海技术物理研究所,红外物理国家实验室.上海(200083)),Fu lan,Tan H H,Jagadish C(Department of Electronic Materials Engineering,TheResearch School of Physical Sciences and Engineering,The Australian National University.Canbera ACT0200.Australia),Johnston M B,Gal M(school 展开更多

关键词 应变补偿 快速退火 量子阱结构 质子注入 国家实验室 上海技术物理研究所 能级结构 低维半导体材料 中科院 光电功能材料

在线阅读 下载PDF 职称材料