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具有电流阻挡层的不同GaN基LED的光电特性(英文) 被引量:2
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作者 郭伟玲 俞鑫 +2 位作者 刘建朋 樊星 白俊雪 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期918-923,共6页
研究对比了InGaN/GaN多量子阱发光二极管中p电极下的不同SiO2电流阻挡层的光电特性。6种样品被分为3组:普通表面、表面粗化、表面粗化+边墙腐蚀。每组都有两种结构,一种具有电流阻挡层,另一种没有电流阻挡层。每组中,具有电流阻挡层的LE... 研究对比了InGaN/GaN多量子阱发光二极管中p电极下的不同SiO2电流阻挡层的光电特性。6种样品被分为3组:普通表面、表面粗化、表面粗化+边墙腐蚀。每组都有两种结构,一种具有电流阻挡层,另一种没有电流阻挡层。每组中,具有电流阻挡层的LED在20 mA下的正向电压分别为3.156,3.282,3.284 V,略高于不含电流阻挡层的样品(Vf=3.105,3.205,3.210 V).但是,具有电流阻挡层的LED的光效和光功率要优于无电流阻挡层的器件,在20 mA下的光功率分别提高了10.20%、12.19%和11.49%。这些性能的提升都要归功于电流阻挡层良好的电流扩展效应,同时电流阻挡层还可以减小p电极下的寄生光吸收。 展开更多
关键词 LED 电流阻挡层 光功率 光效
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GaAs-GaN键合界面热应力的电子背散射衍射研究 被引量:4
2
作者 田彦宝 吉元 +5 位作者 赵跃 吴迪 郭霞 沈光地 索红莉 周美玲 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期1091-1096,1116,共7页
采用扫描电镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)技术,观察和分析了GaAs和GaN晶片热压键合的界面热应力和晶片键合质量。利用EBSD测量了GaAs-GaN键合界面的菊池花样质量、晶格转动、晶格错配和位错密度等应力敏感参数。结果表明,晶片键合质量... 采用扫描电镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)技术,观察和分析了GaAs和GaN晶片热压键合的界面热应力和晶片键合质量。利用EBSD测量了GaAs-GaN键合界面的菊池花样质量、晶格转动、晶格错配和位错密度等应力敏感参数。结果表明,晶片键合质量良好,键合界面中心区域的热应力小于边缘区域的热应力。GaN层和GaAs层中的应力影响范围,在中心区域分别约为100 nm和300 nm,在边缘区域分别约为100 nm和500 nm。EBSD显示的应力分布图与模拟应力场相似。模拟和计算表明,最大剥离应力和剪切应力分布在键合界面的边缘。剥离应力是导致晶片解键合的主要原因。 展开更多
关键词 GaAs-GaN 热应力 晶片键合 电子背散射衍射(EBSD)
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半导体结构中局域弹性应变场的电子背散射衍射分析 被引量:3
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作者 罗俊锋 王俊忠 +5 位作者 牛南辉 赵林林 张隐奇 郭霞 沈光地 吉元 《电子显微学报》 CAS CSCD 2006年第2期104-107,共4页
采用扫描电镜中的电子背散射衍射(Electron Backscattering Diffraction,EBSD)技术,对硼掺杂的可动悬空硅薄膜和用于激光二极管(LED)的蓝宝石衬底上异质外延生长GaN层中的弹性应变区进行了测量.将菊池图的图像质量(IQ)和Hough转... 采用扫描电镜中的电子背散射衍射(Electron Backscattering Diffraction,EBSD)技术,对硼掺杂的可动悬空硅薄膜和用于激光二极管(LED)的蓝宝石衬底上异质外延生长GaN层中的弹性应变区进行了测量.将菊池图的图像质量(IQ)和Hough转变强度,以及小角度晶界错配的统计数据作为应力敏感参数,研究了单晶材料系统中,微米~亚微米尺度的晶格畸变状态及局域弹性应变场.EBSD测试获得了硅薄膜窗口区域及LED的GaN外延层中的弹性应变分布. 展开更多
关键词 电子背散射衍射(EBSD) 弹性应变分布 硅薄膜 GAN外延层
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GaN基发光二极管的可靠性研究进展 被引量:10
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作者 艾伟伟 郭霞 +3 位作者 刘斌 宋颖娉 刘莹 沈光地 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期161-165,共5页
高效高亮度GaN基发光二极管(LED)在图像显示、信号指示、照明以及基础研究等方面有着极为广阔的应用前景,器件的可靠性是实现其广泛应用的保证。本文从封装材料退化、金属的电迁移、p型欧姆接触退化、深能级与非辐射复合中心增加等方面... 高效高亮度GaN基发光二极管(LED)在图像显示、信号指示、照明以及基础研究等方面有着极为广阔的应用前景,器件的可靠性是实现其广泛应用的保证。本文从封装材料退化、金属的电迁移、p型欧姆接触退化、深能级与非辐射复合中心增加等方面介绍了GaN基LED的退化机理以及提高器件可靠性的措施,并对GaN基LED的应用前景进行了展望。 展开更多
关键词 氮化镓 发光二极管 退化机理 可靠性
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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 被引量:7
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作者 俞波 盖红星 +6 位作者 韩军 邓军 邢艳辉 李建军 廉鹏 邹德恕 沈光地 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期81-84,共4页
使用低压MOCVD生长应变InGaAs/GaAs 980 nm量子阱。研究了生长温度、生长速度对量子阱光致发光谱(PL)的影响。并将优化后的量子阱生长条件应用于980 nm半导体激光器的研制中,获得了直流工作下,阈值电流为19 mA,未镀膜斜率效率为0.6 W/A... 使用低压MOCVD生长应变InGaAs/GaAs 980 nm量子阱。研究了生长温度、生长速度对量子阱光致发光谱(PL)的影响。并将优化后的量子阱生长条件应用于980 nm半导体激光器的研制中,获得了直流工作下,阈值电流为19 mA,未镀膜斜率效率为0.6 W/A,输出功率在100 mW的器件。 展开更多
关键词 光电子学 半导体激光器 应变量子阱 金属有机化学气相淀积
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垂直腔面发射激光器新型结构的特性比较 被引量:4
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作者 朱文军 郭霞 +3 位作者 廉鹏 邹德恕 高国 沈光地 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期325-327,共3页
通过对一种微分量子效率可以大于 1的新型多有源区隧道再生应变量子阱垂直腔面发射半导体激光器 (VCSELs)结构 ,以及由此设计出的阈值电流更小、输出功率更大的器件与普通结构在反射率及注入电流都相同的条件下输出功率大小的比较及阈... 通过对一种微分量子效率可以大于 1的新型多有源区隧道再生应变量子阱垂直腔面发射半导体激光器 (VCSELs)结构 ,以及由此设计出的阈值电流更小、输出功率更大的器件与普通结构在反射率及注入电流都相同的条件下输出功率大小的比较及阈值电流密度大小的比较 ,从而在理论上证实了这种VCSELs新型结构的优势。 展开更多
关键词 多有源区 隧道再生 VCSELS DBR反射率
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新型垂直腔面发射激光器的最优化设计模式 被引量:3
7
作者 朱文军 郭霞 +3 位作者 廉鹏 邹德恕 高国 沈光地 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第2期157-161,共5页
本文通过提出具有优点为微分量子效率可以大于1的一种新型多有源区隧道再生应变量子阱垂直腔面发射半导体激光器(VCSELs)结构,可得到阀值电流更小、输出功率更大的器件。同时,通过对这种器件功率效率的分析,总结出针对这种新型结构的以... 本文通过提出具有优点为微分量子效率可以大于1的一种新型多有源区隧道再生应变量子阱垂直腔面发射半导体激光器(VCSELs)结构,可得到阀值电流更小、输出功率更大的器件。同时,通过对这种器件功率效率的分析,总结出针对这种新型结构的以固定工作电流及串联电阻为参数的最优化DBR反射率公式,并且就功率效率与工作电流、串联电阻及反射率的关系进行了讨论,这将对器件的合理设计以及器件制备具有实质性的指导作用。 展开更多
关键词 多有源区 隧道再生 VCSELS 功率效率 微分量子效率 半导体激光器
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AlInGaAs/AlGaAs应变量子阱增益特性研究 被引量:3
8
作者 盖红星 李建军 +5 位作者 韩军 邢艳辉 邓军 俞波 沈光地 陈建新 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期85-89,共5页
采用Shu Lien Chuang方法计算了AlInGaAs/AlGaAs应变引起价带中重、轻空穴能量变化曲线,在Harrison模型的基础上详细地计算了AlInGaAs/AlGaAs和GaAs/AlGaAs量子阱电子、空穴子能级分布并且进一步研究了这两种材料在不同注入条件下的线... 采用Shu Lien Chuang方法计算了AlInGaAs/AlGaAs应变引起价带中重、轻空穴能量变化曲线,在Harrison模型的基础上详细地计算了AlInGaAs/AlGaAs和GaAs/AlGaAs量子阱电子、空穴子能级分布并且进一步研究了这两种材料在不同注入条件下的线性光增益。进一步计算比较可以得出AlInGaAs/AlGaAs应变量子阱光增益特性要优于GaAs/AlGaAs非应变量子阱增益特性,因此AlInGaAs/AlGaAs应变量子阱半导体材料应用于半导体激光器比传统GaAs/AlGaAs材料更具优势。 展开更多
关键词 光电子学 应变量子阱 光增益 AlInGaAs 半导体激光器
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多有源区垂直腔面发射半导体激光器的特性分析 被引量:2
9
作者 朱文军 郭霞 +3 位作者 廉鹏 邹德恕 高国 沈光地 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期35-38,共4页
提出了一种多有源区隧道再生应变量子阱垂直腔面半导体激光器(VCSEL)结构,其微分量子效率可以大于1,并且可以得到阈值电流小、输出功率大的器件。从理论上得到了针对这种结构的以固定输入电流及串联电阻为参数的最优化分布式布喇格反射... 提出了一种多有源区隧道再生应变量子阱垂直腔面半导体激光器(VCSEL)结构,其微分量子效率可以大于1,并且可以得到阈值电流小、输出功率大的器件。从理论上得到了针对这种结构的以固定输入电流及串联电阻为参数的最优化分布式布喇格反射镜(DBR)的反射率。从理论上证实了这种结构随着有源区数目的增加能大大提高输出功率,并能极大降低阈值电源密度。 展开更多
关键词 多有源区 隧道再生 垂直腔面发射激光器 分布式布喇格分射镜 反射率 量子阱 半导体激光器 特性分析
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遥感图像斑点噪声的局部统计滤波算法比较 被引量:5
10
作者 杨维明 陈建新 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期155-158,共4页
分析了Kuan滤波和σ滤波两种基于局部统计滤波的斑点噪声平滑算法的原理,以实际的激光遥感图像为例进行了滤波实验,并对滤波性能进行了比较,结果表明Kuan滤波是有一定自适应能力的局部统计滤波方法,而σ滤波是简单而高效率的平滑算法。
关键词 遥感图像处理 斑点噪声 局部统计滤波 标准差
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Cl_2/BCl_3ICP刻蚀蓝宝石研究 被引量:1
11
作者 宋颖娉 郭霞 +2 位作者 艾伟伟 董立闽 沈光地 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期243-246,共4页
由于GaN单晶制备比较困难,通常氮化物光电子器件都是制备在蓝宝石衬底上的,而氮化物和蓝宝石大的晶格失配和热膨胀系数的差别,使得在衬底上生长的氮化物材料位错和缺陷密度较大,影响了器件的发光效率和寿命。PSS技术可以有效地减少外延... 由于GaN单晶制备比较困难,通常氮化物光电子器件都是制备在蓝宝石衬底上的,而氮化物和蓝宝石大的晶格失配和热膨胀系数的差别,使得在衬底上生长的氮化物材料位错和缺陷密度较大,影响了器件的发光效率和寿命。PSS技术可以有效地减少外延材料的位错和缺陷,在氮化物器件制备中得到了广泛的应用。但是由于蓝宝石很高的硬度和化学稳定性,使其刻蚀难度较大。本文研究了ICP刻蚀蓝宝石中工艺参数对蓝宝石刻蚀速率的影响规律,所用气体为Cl2/BCl3,研究结果表明,蓝宝石的刻蚀速率随着ICP功率、RF功率和气体总流量的增大单调增大;随着压强的减小首先增大,继而减小。当BCl3比例为80%时,刻蚀速率最大。在BCl3流量为80 sccm,Cl2流量为20 sccm,ICP功率为2 500 W,RF功率为500 W,压强为0.9 Pa,温度为60℃时刻蚀速率达到最大值217 nm/min。 展开更多
关键词 ICP 刻蚀 蓝宝石 刻蚀速率
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焊料空隙对隧道再生半导体激光器温度分布的影响 被引量:1
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作者 张蕾 崔碧峰 +4 位作者 高昕 李明 郭伟玲 王智群 沈光地 《北京工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1038-1042,共5页
针对隧道再生半导体激光器,建立了内部的热源分布模型.模拟计算得到了2个有源区隧道再生半导体激光器三维稳态温度分布,分析了焊料空隙对芯片内部稳态温度分布的影响.结果表明,当芯片与焊料为理想全接触时,靠近衬底的有源区的热量积累... 针对隧道再生半导体激光器,建立了内部的热源分布模型.模拟计算得到了2个有源区隧道再生半导体激光器三维稳态温度分布,分析了焊料空隙对芯片内部稳态温度分布的影响.结果表明,当芯片与焊料为理想全接触时,靠近衬底的有源区的热量积累略高于靠近热沉的有源区的热量;随着空隙的增大,焊料空隙上方靠近热沉的有源区的局部温升较快,容易引起正反馈的电热烧毁,与实验结果吻合. 展开更多
关键词 半导体激光器 温度分布 隧道再生 焊料空隙
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大功率半导体激光器线阵列电流扩展的研究
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作者 张楠 崔碧峰 +6 位作者 刘斌 邹德恕 李建军 高国 张蕾 王智群 沈光地 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期529-532,共4页
利用金属有机物气相淀积生长了980 nm GaAs/AlGaAs分别限制应变单量子阱激光器物质,通过常规工艺制成国际标准的1 cm半导体激光器线阵列。隔离槽的深度与电流扩展有着密切的关系,对出光功率等重要参数有着较大的影响。通过隔离槽变深度... 利用金属有机物气相淀积生长了980 nm GaAs/AlGaAs分别限制应变单量子阱激光器物质,通过常规工艺制成国际标准的1 cm半导体激光器线阵列。隔离槽的深度与电流扩展有着密切的关系,对出光功率等重要参数有着较大的影响。通过隔离槽变深度实验,发现在不超过有源层的前提下,输出功率和斜率效率与隔离槽深度均成正比,阈值电流与隔离槽深度成反比,隔离槽深度过深即超过有源层会导致激光器线阵列的主要参数下降,从而最佳腐蚀深度应不超过有源层,本实验为1.993μm。 展开更多
关键词 半导体激光器线阵列 电流扩展 隔离槽 腐蚀深度
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用离子注入工艺改善Si/SiGe HBT高频噪声性能
14
作者 杨维明 史辰 +1 位作者 徐晨 陈建新 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第10期19-21,45,共4页
常规工艺制作的SiGe/Si HBT高频噪声性能不理想的主要原因是其基极电阻较大,为减小基极电阻从而达到改善其高频噪声的目的,本文采用离子注入自对准工艺方法进行器件制作,并测试出器件的直流与最小噪声系数有显著改善。
关键词 离子注入 异质结双极晶体管 噪声系数 基极电阻
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多有源区隧道再生半导体激光器稳态热特性
15
作者 王智群 尧舜 +2 位作者 崔碧峰 王智勇 沈光地 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期817-820,共4页
利用有限元软件ANSYS结合傅里叶定律,对制约适用于光纤耦合输出的新型高功率多有源区隧道再生半导体激光器长寿命工作的稳态热特性进行了系统计算、分析。获得了这种新型器件工作时各有源区温度分布特征及与传统单有源区器件稳态热特性... 利用有限元软件ANSYS结合傅里叶定律,对制约适用于光纤耦合输出的新型高功率多有源区隧道再生半导体激光器长寿命工作的稳态热特性进行了系统计算、分析。获得了这种新型器件工作时各有源区温度分布特征及与传统单有源区器件稳态热特性的区别,并给出了多有源区隧道再生半导体激光器工作时各有源区温度的估算方法,同时对有效降低这种新型器件热阻的方法进行了讨论。结果表明:连续工作时,多有源区隧道再生半导体激光器比同材料体系传统结构器件更易获得较高的输出功率。 展开更多
关键词 半导体激光器 光纤耦合 多有源区 隧道再生
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In_(0.2)Ga_(0.8)As-GaAs复合应力缓冲层上的1.3μm InAs/GaAs自组织量子点
16
作者 方志丹 龚政 +2 位作者 苗振华 牛智川 沈光地 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期324-327,共4页
用光荧光谱和原子力显微镜测试技术系统研究了在2 nm In0.2Ga0.8As和xML GaAs的复合应力缓冲层上生长的InAs/GaAs自组织量子点的发光特性和表面形貌.采用In0.2Ga0.8As与薄层GaAs复合的应力缓冲层,由于减少了晶格失配度致使量子点密度从... 用光荧光谱和原子力显微镜测试技术系统研究了在2 nm In0.2Ga0.8As和xML GaAs的复合应力缓冲层上生长的InAs/GaAs自组织量子点的发光特性和表面形貌.采用In0.2Ga0.8As与薄层GaAs复合的应力缓冲层,由于减少了晶格失配度致使量子点密度从约1.7×109cm-2显著增加到约3.8×109cm-2.同时,复合层也有利于提高量子点中In的组份,使量子点的高宽比增加,促进量子点发光峰红移.对于x=10 ML的样品室温下基态发光峰达到1350 nm. 展开更多
关键词 INAS/GAAS量子点 复合应力缓冲层 光荧光 原子力显微镜
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GaAs基大功率激光器静电失效现象的研究 被引量:3
17
作者 黄欣竹 崔碧峰 +4 位作者 郭伟玲 李莎 孔真真 房天啸 郝帅 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期698-702,共5页
为了判别大功率半导体激光器是否为静电损毁失效,对大功率半导体激光器进行了静电损毁机制的研究。通过测量和表征大功率半导体激光器静电损毁现象,为判别其失效提供有效判据。首先,对GaAs基980 nm大功率半导体激光器(HPLD)分别施加了-2... 为了判别大功率半导体激光器是否为静电损毁失效,对大功率半导体激光器进行了静电损毁机制的研究。通过测量和表征大功率半导体激光器静电损毁现象,为判别其失效提供有效判据。首先,对GaAs基980 nm大功率半导体激光器(HPLD)分别施加了-200 V,-600 V,-800 V,-1200 V以及+5000 V的静电打击(ESD),每次打击后,测量样品电学参数和光学参数。其次,对打击后的器件进行腐蚀并显微观察其打击后损伤现象。反相ESD后,半导体激光器I-V曲线有明显的软击穿现象,在反向4 V电压下反向1200 V静电打击后漏电为打击的5883854.92倍。正向5000 V静电打击后器件没有明显的软击穿现象,且功率下降很小。在反向ESD后器件腐蚀金电极后表面有明显熔毁现象,正向静电打击后则没有此现象。通过正向静电打击和反向静电打击下器件反应的不同I-V特性和损伤表征,推测正向瞬时大电压大电流下,器件的I-V特性无明显变化,而反向大电压大电流打击会导致I-V曲线出现明显软击穿,功率下降和表面熔毁现象,为判别静电损毁提出了有效判据。 展开更多
关键词 大功率半导体激光器 静电 I-V特性 光输出功率
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键合技术的研究进展及应用
18
作者 王慧 沈光地 +1 位作者 高国 梁庭 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第7期6-10,共5页
晶片直接键合技术是材料集成的一项新工艺,是近年来集成光电子领域的研究热点之一。利用键合技术可以集成晶格或晶向失配的材料,制造传统外延生长技术不能制造的结构和器件。概括介绍了近年来Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料键合技术的最新研... 晶片直接键合技术是材料集成的一项新工艺,是近年来集成光电子领域的研究热点之一。利用键合技术可以集成晶格或晶向失配的材料,制造传统外延生长技术不能制造的结构和器件。概括介绍了近年来Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料键合技术的最新研究进展及其在光电子器件和集成领域的应用。 展开更多
关键词 晶片直接键合 Ⅲ-Ⅴ族化合物 氮化镓 光电子集成
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锗硅低噪声放大器的研究进展
19
作者 李振国 陈建新 高铭洁 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期47-50,43,共5页
介绍了采用锗硅技术的低噪声放大器的基本理论,给出了一个2GHz低噪声放大器的例子,并总结了近来采用锗硅技术的各种频段的低噪声放大器研究情况。最后,介绍了锗硅技术的广阔应用前景。<正>The theory of LNAs using SiGe bipolar ... 介绍了采用锗硅技术的低噪声放大器的基本理论,给出了一个2GHz低噪声放大器的例子,并总结了近来采用锗硅技术的各种频段的低噪声放大器研究情况。最后,介绍了锗硅技术的广阔应用前景。<正>The theory of LNAs using SiGe bipolar technology is presented. And a 2GHz LNA based SiGe technology is presented in this article and state-of-the-art in SiGe based devices in different areas are described. Finally, the application of SiGe-based device was summarized. 展开更多
关键词 锗硅双极性异质结晶体管 低噪声放大器:射频集成电路
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