锑化物中红外带间级联激光器研究

摘要

3～6μm波段作为重要的大气窗口,拥有许多重要的分子特征谱线.高性能的中红外激光器在军事和商业方面均有重要应用,如气体探测,空间通讯,环境监控等.带间级联激光器(ICL)作为一种新型激光光源,拥有其独特的性能.ICL的最初概念于1994年由Rui Q.Yang提出,1997年第一次在实验上得到验证,2001年首次实现室温脉冲工作,2008年实现室温连续工作.目前ICL一般采用InAs/GaInSb/InAs的W型量子阱,并在注入区内通过对InAs的高掺杂来实现载流子再平衡以提高性能.ICL除了具有级联结构所特有的高效率优势外,由于其光子辐射是由电子是在导带和价带之间的跃迁产生的,因此弛豫时间比子带间跃迁慢约二至三个数量级,这使得其拥有较小的阈值电流密度,阈值电压和功耗密度.目前ICL在国外的研究已经达到室温连续工作水平,但是在国内未见报道.实验室利用分子束外延技术，通过优化生长工艺，生长得到了高质量的带间级联激光器材料。通过湿法腐蚀，SiN钝化，减薄，解理和封装得到了ICL器件。