SI-GaAs衬底上适于单片集成的宽接触BH激光器

我们于新近在SI-GaAs衬底上采用二次外延技术制成了一种正装(两个电极从一面引出)在普通铜热沉上的室温(300K)连续工作宽接触BH激光器(图1、图2为这种器件的结     

用光泵浦法评价AlGaAs/GaAs/AlGaAs双异质结外延片

本文提出了采用光泵浦法评价掩埋异质结构(BH)激光器的一次外延片质量的技术。该评价技术简便易行,对样片无破坏性,且可由其测量结果预言激光器发射波长和阈值等特性。     

低温GaAlAs/GaAs二次液相外延

本文报导了具有内电流限制掩埋新月型GaAlAs/GaAs半导体激光器的液相外延过程。解决了在暴露于空气中的Ga_(1-y)Al_yAs(111)面上的生长问题,观察到了Ga_(1-y)A1_yAs对熔体生长具有抗回熔作用。根据扩散理论,建立了在非平面衬底上液相外延生长速率模型,给出了生长厚度与生长时间的关系,其实验结果和理论值相比较,两者符合得较好。     

正装连续工作的GaAs/GaAlAs阶梯衬底内条形激光器

本文报道了一种工艺简单、特性优良、可正装连续工作的半导体激光器——阶梯衬底内条形激光器,这种结构激光器由一次液相外延完成电流隔离层和四层双异质结构生长,电流通路在外延过程中自然形成,目前得到了正装室温连续激射,阈值为30～50mA的器件,其线性光输出和基横模工作范围达2倍阈值以上。     

低阈值稳定基横模1.3μm InGaAsP/InP掩埋新月型激光器

采用二次液相外延技术研制了1.3μm InGaAsP/InP掩埋新月型激光器。测试结果表明,典型室温连续工作电流为20mA,最低10mA。在3～5倍阈值工作电流下仍能以稳定的基横模激射。     

980nm应变量子阱激光器外延层工艺参数的优化设计

对980 nm应变量子阱激光器的外延层工艺参数进行优化设计。通过理论计算和软件模拟相结合的方法,优化了量子阱的结构,研究了波导层、包层中的Al组分对量子阱激光器效率的影响。根据优化结果,采用金属有机化合物化学气相淀积(metal organic chemical vapor deposition,MOCVD)技术外延生长了激光器的材料,并进行测试。测试结果表明,在室温下,当工作电流为1 A时,阈值电流为150 mA,斜率效率为0.48 W/A(采用150μm×500μm,未镀膜器件),输出功率为400 mW。     

影响InGaP／InP半导体激光器阈值电流密度若干问题的研究

本文对影响ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ激光器阈值电流密度的晶格失配，掩埋异质结构和掺杂控制等问题进行了分析和讨论．从Ｋｕｐｈａｌ和Ａｒａｉ模型着手计算了与ＩｎＰ晶格匹配ＩｎＧａＡｓＰ的熔体组成．并从实验上进行了仔细调整．获得了激射波长为１．３μｍ．失配量≤１．４×１０－３的ＤＨ结构ＬＰＥ工艺条件．探讨了新的腐蚀工艺和二次外延工艺参数对掩埋异质结构形成的影响；提出采用二次外延过程中Ｚｎ扩散来控制限制层（３）掺杂的新方法，避免了纵向ｐ－ｎ结偏位现象的出现．获得了室温下阈值电流最低小于２５ｍＡ、在６０ｍＡ直流驱动下单面光输出功率高达１２．５ｍＷ、激射波长为１．３μｍ的ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰＤＣ－ＰＢＨ激光器．     

GaAlAs/GaAs异质结构的低温LPE生长

本文利用常规液相外延(LPE)设备,研究了700—750℃之间的GaAlAs/GaAs的LPE生长特性。对外延层的表面形貌,生长速率,外延层的纯度和晶体完整性进行了分析和讨论。并将此低温技术应用于电极条形双异质结构(DH)激光器的制备,得到了较低阈值的激光器。     

Si(100)和Si(111)衬底上的同质分子束外延

由于硅材料在大规模集成和微结构器件中应用最广,工艺最成熟,以硅为基础的分子束外延材料因此而倍受关注.例如,在硅衬底上外延生长Ⅲ-Ⅴ族半导体和在Ⅲ-Ⅴ族半导体上生长硅,有可能使微电子器件和光电子器件集成在同一芯片上;硅/绝缘体/硅和硅/硅化物/硅单晶结构的生长是实现三维集成、提高集成度的有效途径之一.根据现在已有的实验结果和文献报导,要获得一个界面缺陷少、电学和光学特性优良的异质器件,衬底表面的清洁处理和同质分子束外延生长一个缓冲层是器件制备过程中极为主要的.本文选用φ39mm、n型的Si(100)和φ34mm、p型的Si(111)单晶片为衬底,探讨了它们的清洁处理和同质生长条件.     

全息光栅耦合器(摘要)

把光耦合进入薄膜光波导是集成光学器件的首要问题。本文报导了在离子交换光波导上沉积AZ-135光致抗蚀剂,用4880A°的氦镉激光器作光源,经滤波、扩束、分光在波导上以34°角相干曝光而制得全息光栅耦合器。我们已观察到在掩埋的光波导中沿着指定方向传输指定模式的光波。     

磷压法气相外延 GaAs_(1-x)P_x

本文系采用赤磷、三氯化砷、砷化镓(或镓)为原料,在砷化镓衬底上进行GaAs_(1-x)P_x 气相外延生长的试验总结。文中分析了影响生长速度、合金组成、外延层表面形态的因素;叙述了此体系生长GaAs_(1-x)P_x(x≈0.40)外延层的操作工艺和条件。从制造发光器件的结果和投产的情况说明,此法可作为工业生产方法。     

功率VDMOS用硅外延材料的制备

介绍了一种实用的VDMOS器件用硅外延片生长技术,该技术使用PE-2061S外延设备,通过特有的工艺技术,在直径0.12m重掺锑（Sb）衬底上,完成了高阻厚层N型外延片的生长。外延层厚度大于74μm,电阻率大于27Ω.cm,其厚度、电阻率及结晶质量等参数都得到了很好的控制,其中部分技术参数达到了国际先进水平。结果表明,该外延材料完全满足VDMOS器件的制作需要。     

PIN光电探测器用反外延片工艺研究

创新性使用反外延法工艺,介绍了适用于制备近红外波段PIN光电探测器的硅外延材料的研制工艺,在区熔单晶抛光片上进行重掺导电层和支撑层的外延层制备。通过对硅源流量与掺杂剂浓度的精确控制,实现了快速外延生长和高浓度掺杂。通过精细的后期加工工艺,将高阻区熔层加工为厚度和表面质量均满足器件要求的有源层。结果显示,采用反外延法工艺得到的反外延材料片应用到PIN光电二极管中,不仅节省器件制备中的工艺程序,而且大大提高了器件耐压性。     

980 nm应变量子阱激光器外延层工艺参数的优化设计

对980 nm应变量子阱激光器的外延层工艺参数进行优化设计。通过理论计算和软件模拟相结合的方法,优化了量子阱的结构,研究了波导层、包层中的Al组分对量子阱激光器效率的影响。根据优化结果,采用金属有机化合物化学气相淀积（metal organic chemical vapor deposition, MOCVD）技术外延生长了激光器的材料,并进行测试。测试结果表明,在室温下,当工作电流为1 A时,阈值电流为150 mA,斜率效率为0.48 W/A（采用150 μm×500 μm,未镀膜器件）,输出功率为400 mW。     

Be掺杂InGaAsP/InP激光器和Zn,Be对其性能的影响

首次使用Be作限制层的P型杂质制作了低台形InGaAsP/InP激光器,器件的中心波长为1.3μm。通过测量得到了P型限制层掺Be和zn器件的材料参数。     

Si衬底上生长ZnO薄膜成熟化的研究

用电子束反应蒸发(REBE)方法在Si和白宝石衬底上低温生长了ZnO晶体薄膜.测量结果表明ZnO晶粒具有类柱状的生长特性,并且首次发现Si基ZnO外延层生长的Ostwald"成熟化"(ripening)过程.研究结果还表明这种"成熟化"出现和衬底结构有关,而且"成熟化"并不影响薄膜的生长取向;光荧光激发光谱(PLE)测量显示,在330～350 nm区域有一个较宽的荧光激发峰,该宽峰跟掩埋在外延层内部的2种尺寸的ZnO量子点有关.     

低功耗肖特基整流器件用200mm高均匀性硅外延层生长工艺研究

200 mm硅外延片是肖特基器件的关键支撑材料,但是大尺寸硅外延层生长面临反应面积大,易受热流场扰动影响的问题,导致采用传统外延工艺始终未实现预期目标。本文利用Centura外延炉,在200 mm的硅单晶衬底上化学气相沉积(CVD)了结晶质量良好且高均匀性的外延层,外延层厚度不均匀性<1.0 %,电阻率不均匀性<1.1 %,无滑移线、雾等缺陷。实验利用光学显微镜、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、汞探针电容-电压测试仪(Hg-CV)等测试设备分别研究了外延层的表面形貌、厚度和电阻率等参数。通过精确调节外延炉内的热场和流场分布,结合设计附面层杂质稀释、基座浅层包硅等技术,解决了参数一致性与稳定性问题,实现了高质量200 mm的硅外延层。     

低功耗肖特基整流器件用200 mm高均匀性硅外延层生长工艺

200 mm硅外延片是肖特基器件的关键支撑材料,但是大尺寸硅外延层生长面临反应面积大、易受热流场扰动影响的问题,导致采用传统外延工艺始终未实现预期目标。利用Centura外延炉,在200 mm的硅单晶衬底上化学气相沉积(CVD)了结晶质量良好且高均匀性的外延层,外延层厚度不均匀性1. 0%,电阻率不均匀性1. 1%,无滑移线、雾等缺陷。实验利用光学显微镜、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、汞探针电容-电压测试仪(Hg-CV)等测试设备分别研究了外延层的表面形貌、厚度和电阻率等参数。通过精确调节外延炉内的热场和流场分布,结合设计附面层杂质稀释、基座浅层包硅等技术,解决了参数一致性与稳定性问题,实现了高质量200 mm的硅外延层。     

Ga_(1-x)Al_xAs/GaAs双异质结激光器的液相外延研究

本文报导了Ga_(1-x)Al_xAs/GaAs双异质结激光器液相外延过程中,有关组份、浓度、生长速率控制的一些实验结果。主要内容是Ga_(1-x)Al_xAs层的组份、平均生长速率随溶液中Al含量的变化和杂质Te在GaAs、Ga_(1-x)Al_xAs层中的掺杂行为等。利用所得结果可方便地控制外延层的组份、厚度和掺杂浓度。     

寄生参数对半导体激光器直接调制特性的影响

通过理论推导和模拟计算,给出激光器调制带宽和其它参数之间的关系。分析了不同张驰振荡频率、衰减系数和寄生参数下的调制特性。结果表明当寄生参数过大时,激光器的3 dB调制带宽主要受寄生参数限制,因而只能在解决了寄生参数限制的前提下,通过对器件的有源区和结构进行优化才能获取高的3 dB调制带宽。对于制作的聚酰亚胺埋沟掩埋激光器和AlGaInAs脊型波导激光器其最大3 dB调制带宽分别为5 GHz和8.5 GHz,定性地解释了两类半导体激光器调制特性的测试结果。