量子阱

摘要： 研究了正切平方量子阱(QWs)在不同温度、流体静压作用下的非线性光整流.在有效质量近似的框架下,通过求解薛定谔方程得到本征函数和能量本征值;通过利用密度矩阵理论和迭代方法,得到非线性光学整流(OR)的解析表达式.相关计算结果表明,流体静压、温度、限制势能和QWs的直径对OR系数有影响.研究所得结果可以为探讨正切平方量子阱的非线性光学整流提供理论依据.

摘要： 电吸收调制激光器具有响应速度快、功耗低等特点,在通信领域应用广泛。随着InP材料性能的提高,电吸收调制激光器也不断被优化。文章主要介绍InP材料与电吸收调制激光器的应用与研究进展,包括激光器的制备原理及关键工艺流程,以及InP材料的特性及其在激光器中的应用和发展前景。在开发新技术和研究方法的同时,需要合理解决产生的问题,才能促进新技术与新产品的进一步发展与应用。

摘要： 本文设计了一种P型的GaN/AlGaN量子阱紫外-红外双色集成光电探测器结构,该结构工作在室温、零偏压下。先使用Silvaco TCAD软件对其进行光学特性仿真得到其光谱响应曲线;再对设计结构进行实物生长和表征分析;接着对其进行分光光度计测试;最后完成光电探测器器件的制备和光谱响应测试发现制备的器件在253.7nm光波段下的光谱响应值达到8.47mA/W,在可见光波段具备“日盲”特性,在780nm处有一响应值,约为0.013mA/W,而后随着光波长的增加,光响应减弱,与光学仿真结果趋势基本一致。

摘要： 带间级联激光器有源区内部的物理机制复杂,尚未得到充分研究。优化了电子注入区结构,通过减小InAs/AlSb啁啾超晶格中InAs量子阱的厚度促进电子向光增益区的注入,在较低的电子注入区掺杂浓度下满足了光增益区电子数和空穴数基本相等的注入平衡条件,降低了有源区中自由载流子吸收和杂质散射造成的光损耗。采用该有源区结构的带间级联激光器实现了较好的室温激射性能,腔长4 mm、脊宽20μm且腔面未镀膜器件的阈值电流为200 mA,单腔面出光功率为55 mW。通过分析2~5 mm不同腔长器件的电压-电流-光功率性能,得到器件的波导损耗仅为3 cm^(-1),有源区载流子寿命为0.7 ns。

摘要： 本工作在GaP/Si衬底上基于In_(0.83)Al_(0.17)As异变缓冲层实现了InAs/In_(0.83)Al_(0.17)As量子阱的生长。研究了GaxIn1-xP和GaAsyP1-y递变缓冲层对量子阱结构材料性能的影响。采用GaxIn1-xP组分渐变缓冲层的样品X射线衍射倒易空间衍射峰展宽更小,表明样品中的失配位错更少。两个样品均在室温下实现了中红外波段的光致发光,而采用GaxIn1-xP组分渐变缓冲层的样品在不同温度下都具有更高的光致发光强度。这些结果表明在GaP/Si复合衬底上采用阳离子混合的渐变缓冲层对生长中红外InAs量子阱结构具有相对更优的效果。

摘要： 半导体激光器作为光电子科技的核心技术,受到各国科技界和产业界的高度重视。芯片是半导体激光器的核心技术之一,在逆全球化、中美贸易摩擦的背景下,我国半导体高端芯片受限风险激增。本文从专利分析的角度出发,对全球半导体激光器芯片的技术现状进行了研究和探讨。

摘要： 从理论上研究了正切平方量子阱(QWs)在不同温度、流体静压作用下非线性光学折射率的变化.在有效质量近似的框架下,通过求解薛定谔方程得到本征函数和能量本征值.利用密度矩阵理论和迭代方法,得到了非线性光学折射率变化(RIC)的解析表达式.计算结果表明,流体静压、温度、电势和QWs的直径对RIC有很大的影响,所得结果可以为研究正切平方量子阱的光学折射率变化提供必要的理论依据.

摘要： 在一个具有隧穿感应量子干涉的非对称双量子阱中,设计一种可操控的空间涡旋四波混频方案.通过调谐探测场的失谐和耦合场及涡旋场的Rabi频率,可有效控制涡旋四波混频的螺旋位相和强度分布,并利用色散关系解释数值结果.

摘要： 该文结合PICS3D软件模拟,以1λ腔长、5对InGaAs/AlGaAs量子阱为基础,优化了有源区阱层的厚度、组分以及谐振腔腔长。模拟结果表明:随着量子阱个数的增加,微分电阻和阈值电流增大,弛豫振荡频率降低,阻尼因子变小;随着阱层In组分的增加,阈值电流变小,弛豫振荡频率和阻尼因子增大;腔长缩短为1/2λ,弛豫振荡频率增大,同时由于传输因子变小,阻尼因子不会限制调制响应带宽;在1/2λ腔中Al_(0.90)Ga_(0.10)As掺杂,可以使微分电阻变小。优化后的单氧化层VCSEL最大电光转换效率为42.3%,调制响应-3 dB带宽为25 GHz。

摘要： 在本工作中,我们运用密度矩阵和迭代的方法系统研究了外加电场调控下AlGaAs/GaAs Rosen-Morse量子阱的非线性光学性质。同时我们采用有限差分方法求解该系统的能级以及对应的波函数。研究发现:非线性光吸收和光整流的共振峰的大小和位置与外加电场和系统的结构参数有着密切的关系;随着结构参数和外加电场的增大,非线性光吸收系数和光整流的峰值强度呈现出非线性的变化,这意味着通过调制外加电场和结构参数可实现对系统非线性光学性质的有效调控,从而给出系统最优化的设计方案。

摘要： 目前半导体激光器功率转换效率低下,通过改变波导层限制层铝组分以及波导层厚度等方面的外延结构,可以降低串联电阻和工作电压,从而提高激光功率转换效率,为此使用固态源Gen-ⅡMBE系统,进行(AlGaIn）(AsSb）压应变单量子阱结构的激光器结构的稳定生长,通过改变波导层及限制层铝组分,结合标准的宽脊条半导体激光器制备工艺.

摘要： 锑化物半导体材料属于窄禁带材料,其禁带宽度对应于2-5μm中红外波段的大气窗口,此波段包括了很多重要的气体分子的特征谱线,同时在此波段激光在空气散射相对比较低,因而锑化物量子阱发光器件可以广泛应用于环境监测、生物医学、泄露监测、激光制导、红外对抗等领域.本文通过对InGaAsSb/AlGaInAsSb量子阱材料的光致发光特性研究,分析了生长参数对量子阱发光性能的影响,优化了3μm以上量子阱MBE生长参数,为锑化物发光器件外延生长奠定了坚实的基础.

摘要： 在Aixtron 3×2 i近耦合喷淋式金属有机化学气相沉积反应室中,调节喷淋头与基座之间的距离,制备了7,13,18和25mm间距的四个lnGaN/GaN量子阱样品。利用原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)对样品表面形貌及界面质量进行了表征。研究表明,随着高度的增加,量子阱的表面粗糙度减小,垒／阱界面陡峭度逐步变差,垒层和阱层厚度及阱层In组分含量减小；增加高度至一定值后,量子阱厚度及In组分趋于稳定。此外,对比垒层和阱层的厚度变化,垒层厚度的变化幅度较阱层更为明显。

摘要： 红外技术对高性能、低成本红外探测器的应用需求，决定了对高品质的红外探测材料及其器件不断的追求、探索与发展。量子阱低维红外探测器其材料生长技术成熟，器件性能优越，产业化优势明显，已经作为第三代红外探测器在国际上获得重要的发展。本文介绍了相关发展情况以及应用情况，提出了在我国迅速发展量子阱红外探测器的需求。

摘要： 面向量子器件实用化和集成化的发展趋势,基于半导体量子点的全固态器件方案是实现单光子源的理想选择.在这方面,国际上有很多研究组进行该方面的研究.到目前为止,已有利用InAs/GaAs、InGaAs/GaAs、InP/GaInP和CdSe/ZnSe等量子点实现单光子发射的实验报道.然而,InAs、GaAs、InP材料的室温激子束缚能却相对较小,分别为1meV、3.6meV和4.8meV,因此低温工作也成为限制InAs和InP量子点单光子源实用化的一个瓶颈.本工作首先利用金属有机物化学气相沉积(MOCVD)设备和等离子体辅助分子束外延(PA-MBE)设备在GaN模板上外延生长了In(Ga)N超薄单量子阱结构。通过改变In(Ga)N量子阱的In组分和厚度，对其发光波长进行调节。基于上述结构，利用纳米压印等微纳加工技术制备了最小直径为50nm、最大周期为3μm的纳米线阵列。此外，还利用PA-MBE在Si(lll)上自组装生长了GaN纳米线，并将In(Ga)N量子点耦合于纳米线中。TEM测试结果表明，MBE外延生长的In(Ga)N量子阱的厚度可低达一个原子层；自组装生长的GaN纳米线几乎是无位错的，In(Ga)N量子点成功耦合到GaN纳米线结构中，并且具有良好的三维限制效果。

摘要： InGaN/GaNMQW发光波长对温度非常敏感.但是由于石墨载盘高速旋转、晶圆透明等原因,MOCVD外延过程中的温度控制和监测十分困难.本文综合红外温度测量原理、MQW样品的PL波长测量、MQW结构的XRD测量和模拟等手段,研究了测量温度与真实温度的对应关系.在满锅情况下,由于平片衬底与图形衬底对红外辐射的不同散射效果,造成真实温度一致的情况下,测量温度有10度左右的差别.而在少片情况下,蓝宝石衬底的保温效应比较明显,它造成了衬底间的温度干扰和控温不正确,在特定位置出现了较大的波长差别.为了让测量温度尽可能等同于真实温度,需要根据衬底种类、外延层结构等进行温度补偿.为了能稳定、重复的控制少片波长,应该采用每圈放1片衬底.

摘要： 对有无电子阻挡层两种LED芯片进行了模拟研究，引入焦耳热和非辐射复合热两种内热源，对芯片的内量子效率，发光功率，发热特性及结温进行了系统分析。结果表明，引入AlGaN电子阻挡层后，效率下垂效应得到明显改善，发光功率显著提高。原因是p型区和活性区间有效势垒的提高，削弱了漏电流效应，使量子阱中载流子浓度及辐射复合率增强。同时，由于活性区中非辐射复合热也相应增加，使相同电流下有电子阻挡层的LED芯片产热量增加，导致芯片结温在240mA电流时提高了20K。

摘要： 基于金属有机物气相外延(MOVPE)系统设计并生长了发光波长涵盖1.3-2.4微米范围的InP基InAs量子点材料和InAs量子阱材料。通过调节InP基InAs量子点的外延生长参数,实现了室温光致发光谱(PL)峰值波长在1.30-1.87微米的InAs量子点材料。通过InP基InAs量子阱的结构设计和生长条件优化,可以实现波长范围为2-2.4微米的InAs量子阱材料。

摘要： 发展高Al成分的紫外和近紫外半导体芯片符合资源节省、高能密度、高显色性白光要求以及发展独立知识产权和可持续发展的LED全生命周期评价标准的技术趋势。针对现有的紫外LED材料AlGaN和InGaN量子效率远低于蓝光LED现状,我们联合开展了AlInGaN四元合金材料的MOCVD研发试验,通过成分设计和调整,禁带宽度覆盖从紫外到红外区域,得到无应变量子阱结构,减小了压电效应,提高电子和空穴的复合效率,采用其做有源层对于提高器件量子效率、抑制大功率LED电流衰减现象有显著效果。本论文采用MOCVD设备在蓝宝石衬底上制备出了高Al成分AlInGaN薄膜,分析了该薄膜的结构与光电性能,并探讨了其生长机理。

摘要： 在(0001)单面抛光蓝宝石衬底上,用MOCVD外延生长了n-GaN/GaN-InGaN MQWs/p-aN结构材料,并研制出了太阳能电池原型器件,25°C-AMl.5光谱辐照下电池转换效率为0.25％.较低的转换效率主要归因于电池较大的串联电阻,较低的开路电压和较小的短路电流。

摘要： 本发明属于发光材料制备技术领域，具体涉及一种量子阱结构的制备方法和量子阱结构。本发明所提供的制备方法，包括：注入掺杂金属、势垒层阳离子前驱体和势垒层阴离子前驱体，在衬底的表面进行沉积，制备势垒层；先后注入量子点阴离子前驱体和量子点阳离子前驱体，在势垒层的表面进行沉积，制备半导体量子点；其中，掺杂金属原子缺电子，且掺杂金属的半径与势垒层阳离子的半径之差的绝对值为0.1～0.3埃。通过引入掺杂金属在势垒层表面形成均匀分布的成核点，改善了量子点在势垒层表面生长的均匀性，提高了量子阱的量子效率。

摘要： 本发明公开了一种选择外延生长应变测量方法，包括如下步骤：1）在衬底上形成掩膜，在带有掩膜的衬底上选择外延生长材料；2）将选择外延生长区域以外的所有外延材料去除，将掩膜材料去除，仅仅剩下选择外延生长区域的材料；3）测量衬底上材料的应变，测量的应变为选择外延区域材料的应变。同时，提出一种利用该方法的选择外延生长量子阱激光器制作方法以及量子阱激光器。该方法能精确测量选择外延导致的应变的变化，从而为选择外延生长材料的表征提供一种低成本且精确的方法。且制作的量子阱激光器的性能良好。

摘要： 本发明公开了一种量子阱半导体激光外延结构及量子阱激光器，包括有源层以及分别位于有源层的相对两侧且与有源层堆叠排列的第一包层和第二包层；有源层包括沿有源层与第一包层和第二包层的堆叠方向设置的第一波导层、第一量子阱层、第二量子阱层以及第二波导层；其中，第一量子阱层中载流子辐射复合时所发出的光子的波长对应于外延结构所需的输出波长，第二量子阱层中载流子辐射复合时所发出的光子的波长小于该输出波长。本发明通过第二量子阱层对逃逸的载流子间接回收利用，提高了器件的内量子效率，降低了器件的阈值电流。

摘要： 本发明公开了一种多量子阱钙钛矿材料量子阱阱宽的调整方法及其应用和器件，所述多量子阱钙钛矿材料由AX1、BX2和MX32按摩尔比a:b:c制备得到，其中，a:b:c＝(1～100):(1～100):(1～100)，其中A为R1‑Y+，R1‑为具有1～50个碳原子的脂族烃基、具有5～100个碳原子的脂环族烃基、具有6～100个碳原子的任取代的芳基或具有3～100个碳原子的任取代的杂环基，Y+为胺、含N杂环有机阳离子中的任意一种；B为甲胺、甲脒或金属离子；M为金属元素；X1、X2、X3为卤族元素；所述调整方法为：通过BX2含量、AX1含量的调整控制不同能隙量子阱结构的含量，从而实现量子阱阱宽的调整，BX2含量增加，窄能隙量子阱含量增加或者阱宽变宽，AX1含量增加，宽能隙量子阱含量增加或阱宽变窄；通过多量子阱阱宽的调控可实现钙钛矿发光器件效率的优化。

摘要： 提供了一种生长多量子阱的方法、多量子阱，所述生长多量子阱的方法包括：P

摘要： 本申请提供了一种量子阱光探测器的制作方法以及量子阱光探测器，该方法包括：提供受体基底，受体基底包括依次叠置的第一衬底层、第一Ge缓冲层、GexSi1‑x/Ge多量子阱层、P型Ge层以及交替设置硅化物材料层和第一Al2O3层的谐振腔结构；提供供体基底，供体基底包括依次叠置的第二衬底层以及第二Al2O3层；键合受体基底与供体基底；去除第一衬底层；在第一Ge缓冲层中注入离子形成N型Ge层。该方法中，通过设置谐振腔结构，有利于在器件内部形成光学谐振腔，增强其光学谐振腔效应，进而解决了现有技术中Ge材料光探测器对短波红外的响应度低的问题。

摘要： 本发明属于发光材料制备技术领域，具体涉及一种量子阱结构的制备方法和量子阱结构。本发明所提供的制备方法，包括：注入掺杂金属、势垒层阳离子前驱体和势垒层阴离子前驱体，在衬底的表面进行沉积，制备势垒层；先后注入量子点阴离子前驱体和量子点阳离子前驱体，在势垒层的表面进行沉积，制备半导体量子点；其中，掺杂金属原子缺电子，且掺杂金属的半径与势垒层阳离子的半径之差的绝对值为0.1～0.3埃。通过引入掺杂金属在势垒层表面形成均匀分布的成核点，改善了量子点在势垒层表面生长的均匀性，提高了量子阱的量子效率。

摘要： 本发明公开了一种InGaAs/AlGaAs单量子阱及多量子阱半导体激光器有源区外延结构，从上到下依次包括GaAs盖层、AlGaAs上势垒层、GaAs上插入层、InGaAs势阱层、GaAs下插入层、AlGaAs下势垒层、GaAs缓冲层、GaAs(100)晶向偏(110)2°的N型衬底。本发明解决了波长为900‑950nm附近的半导体激光器有源区材料体系中InGaAs/GaAs中GaAs禁带宽度小的问题。

摘要： 本发明公开了一种选择外延生长应变测量方法，包括如下步骤：1）在衬底上形成掩膜，在带有掩膜的衬底上选择外延生长材料；2）将选择外延生长区域以外的所有外延材料去除，将掩膜材料去除，仅仅剩下选择外延生长区域的材料；3）测量衬底上材料的应变，测量的应变为选择外延区域材料的应变。同时，提出一种利用该方法的选择外延生长量子阱激光器制作方法以及量子阱激光器。该方法能精确测量选择外延导致的应变的变化，从而为选择外延生长材料的表征提供一种低成本且精确的方法。且制作的量子阱激光器的性能良好。

摘要： 本发明提供了一种InGaN量子阱结构及提高InGaN量子阱发光均匀性的方法，属于氮化镓半导体器件制造与外延生长领域。本发明在n型GaN层上生长InGaN量子阱，然后通入氢气处理阱层的生长，具体的处理过程为：生长GaN盖层后，关闭镓源与铟源、打开氨气，通入氢气，去除富集于阱层表面的铟，接着关闭氢气，并保持时间t进行赶氢，最后打开镓源生长GaN垒层。本发明采用氢气处理阱层替代传统升温退火处理阱层，可显著提高InGaN量子阱发光均匀性，简单易行。