砷化镓p-n结的受激发射

砷化镓的复合辐射具有高的量子效率,因此可以利用半导体p-n结正向注入来获得受激发射。我们在1963年12月31日制成了能产生受激发射的砷化镓激射器,本文报导这类砷化镓p-n结激射器的受激发射的辐射特性,包括谱线的变窄、光束的变窄以及电流达到阈值时辐射强度的陡然增加。还研究了77°K和20°K时,阈值电流的变化。 p-n结是由扩散方法制成的,在起始掺碲浓度为5×10~(17)厘米~(-3)至1.5×10~(18)匣米~(-3)的n型砷化镓中扩散锌,扩散深度为50微米。样品做成长方形,其结构示于图1。典型的样品尺寸为 0.15×     

砷化镓——未来的半导体

1987年是英国医学研究委员会分子生物实验室建立40周年,英国New Scientist杂志(1987年5月21日)为此聘请了7位英曾经或正在在该所从事研究工作的科学家撰写纪念文章。这7位科学家中的6位都由于他们在该实验室的杰出成就,而获得了诺贝尔奖金。他们的文章回顾了自己从事研究的艰苦历程,以及在剑桥的生活。本刊现已组织把七篇纪念文章全部译成中文,并把它们献给本刊的广大读者。这七篇文章将分期刊登,请读者注意。     

双光子受激发射和双光子激光器

双光子激光器是原理上不同于单光子激光器、参量振荡器及相干喇曼辐射源的“第四代量子光学装置”。张道中同志在西德访问工作期间,与西德的科研工作者共同做了简并和非简并双光子发射的实验。他为我刊撰写了《双光子受激发射和双光子激光器》一文,就有关原理及实验作了介绍。     

惰性气体中铯原子的新的受激发射

引言 Robinowitz首先在碱金属蒸汽中用光泵抽运的方法获得受激发射。Sonokin等人用1.06μ和7658泵浦铯蒸汽获得了一组铯原子的受激发射,而后Happer用连续染料激光泵浦纯铯蒸汽获得了连续的受激发射输出。下面简单的估算可以看到从sds到6dσ态跃迁的单程增益大于10,因此很可能在这对能级上获得受激发射。按照量子力学知识知道6s和6d     

光受激发射研究的回顾与展望

T.H.梅曼是激光器的创始人。1960年,他发表的第一篇论文,当时只有英国的Nature曾予刊登(见Nature 187,493;1960)。至1985年,此文发表已整整二十五个年头。然而在这四分之一世纪中,激光技术无论在和平利用还是国防应用方面的各种不同领域中,已逐步发展成了一种无法估价的高精尖技术。它不仅使在(或接近)可见光区研究相干电磁辐射成了可能,而且还为爱因斯坦在1912年所发表的辐射量子论所生动描述和真实性的推断,作了论证。 1985年7月Nature为此刊登了一组关于激光器的发展历史及其目前研究规划和未来前景的纪念性文章,本刊特作编译,以飨读者。     

砷化镓进入大量生产

砷化镓正在赶上硅。由于砷化镓中电子的迁移速度比硅中快4倍,因此对于超级计算机、光信号处理机和卫星广播接收机来说它是一种理想的材料。问题是以可竞争的价格大量生产高质量的砷化镓。日本东芝公司声称已解决了这个问题。该公司改进了通常的拉晶法——液态封装切克劳斯基法。通常方法的一个缺点是对流引起熔体内温度涨落达15℃。这会引起晶锭切下的晶片的电特     

重掺碳砷化镓的光致发光研究

异质结双极晶体管(HBT)利用宽禁带材料作发射区来允许基区重掺杂以减小基区电阻且不降低直流电流增益.基区重掺杂会干扰半导体的能带结构,从而影响器件的光学性质和电学性能.Klausmeier-Brown等通过电学测量已证实:由于基区重掺杂使得注入到AlGaAs/GaAs-HBT基区的电子电流显著增大,其原因归结为由重掺杂引起的禁带变窄使得n_0p_0乘积     

砷化镓单片集成光路的研制

近年来,用化学腐蚀方法制作腐蚀腔面GaAs激光器和集成光路,受到了相当重视,已经报道了激光器与调制器,激光器与场效应晶体管,双波导结构激光器与放大或探测器,以及激光器与探测器等的单片集成。 适合于集成的GaAs激光器有分布反馈(DFB)激光器,分布布拉格反射(DBR)激光器和腐蚀腔面激光器等。DFB和DBR激光器由于需要制作精细的皱光栅结构,因此不易达到     

红宝石光量子放大器工作参数对受激发射输出能的影响

我们试验了红宝石光量子放大器若干工作参数对输出能的影响。这些工作参数是:(1)电容量;(2)介质膜透过率;(3)宝石棒的光学质量;(4)氙灯输入能;(5)谐振腔的调整。通过这些试验,获得了输出1焦耳受激发射的结果,确定了进一步增大输出能的途径是降低操作温度,增大宝石棒尺寸。在这基础上获得了10焦耳输出的结果。     

砷化镓光导开关的畴电子崩理论分析

在分析半绝缘(SI)砷化镓光导开关(PCSS)中丝状电流(流注)形成和传播的实验结果 的基础上, 提出了高增益砷化镓光导开关中的畴电子崩(EAD)理论. 该理论完善了EAD 概 念, 揭示了高增益GaAs PCSS 中局域内的强电场作用和高载流子密度效应使非平衡载流子 密度稳定增长, 从而导致流注形成. 应用EAD理论合理地解释了GaAs PCSS 中电流丝的形 成和传播, 解释了在器件两端的偏置电场低于载流子本征碰撞电离的电场阈值条件下器件 中存在载流子雪崩生长等实验现象, 结果表明在这类具有转移电子效应的半导体器件中, EAD 理论是分析流注形成的基本理论.     

半导体的发展

半导体是物理学的新领域,它的发展仅仅是四十年代以后的事。本世纪初电工学上还只知道用导电性能较好的金属,例如铜、银、铝等,和导电性能极差的绝缘体,例如橡皮、陶瓷等。而介于这两者之间的半导体,例如锗、硅、砷化镓等许多物质,没有得到工业上的应用,因而也没有得到物理学上深入的研究。早在十九世纪七十年代,人们就发现了一种半导体材料(钅西)的若干光电性能,也进行了相当多的测量研究,积累了比较多的实验数据,但是由于对它的机理认识不请,不能掌握有效地控制它性能的方法,因而不能在实践中广泛应用,也没有得到重视。在本世纪二十年代前后,又出现了半导体材料铅锌矿和碳化硅的检波器,(钅西)和氧化     

本征砷化镓光导开关中的流注模型

应用耿效应电子学结合气体放电理论系统研究了高增益砷化镓(GaAs)光导开关(PCSS)的工作机理, 提出了以畴电子崩为基础的流注模型, 阐述了畴电子崩概念及其物理意义和高增益GaAs光导开关中载流子的输运过程, 阐明了光导开关中光致电离的效应和畴电子崩可能导致集体碰撞电离在局域引发雪崩现象, 分析了流注形成的临界条件, 导出了流注维持发展的临界条件解析表达式, 揭示了与非线性模式(lock-on效应)密切联系的流注的形成和发展的一般规律. 应用这个模型合理解释了高增益GaAs光导开关的实验结果、非线性现象中流注快速发展和电流的上升时间很快的物理原因, 以及非线性模式的发展过程中的各种现象.     

CaF_2:Dy~(2+)熒光晶体的紅外受激发射

在現有固体工作物貭中,CaF_2:Dy~(2+)熒光晶体是目前阈值低、連續輸出功率最大(高达9瓦)的一种。据报导,利用15瓦鎢絲灯或50瓦太阳輻射器作为激发光源,就能使CaF_2:Dy~(2+)器件連     

超导半导体

伯克里加利福尼亚大学物理学家在观察砷化镓中超导性的证据后声称发现了一种超导半导体。同时美国一些物理学家试图重复该实验而未成功。据AT&T贝尔实验室说,几年前已对一些陶瓷材料作过类似的声明,但没有一个人能重复该数据。他们认为当超导体积小于10%时,人们就无法知道怎样才能重复这些数据。超导体作成的芯片要比硅片薄并少用能量。但它们尚在实验阶段。把超导体与半导体结合起来可     

非晶态半导体

在晶态物质研究丰硕成果的基础上,探索非晶态物质的奥秘,已成为现代固体物理研究的一个前沿。     

半导体讨论会

中国物理学会为了把近年来有迅速发展的半导体科学技术广泛地介绍给我国的物理学工作者,在今年1月30日至2月4日召开了半导体计论会。参加会议的除了物理学会的会员外还有各研究机构、产业部门和高等学校的有关的科学工作者。会议的目的主要是一般地介绍半导体的各种特性。     

重新认识半导体

眼下,日本半导体制造厂家以极大的兴趣,注视着美国预定在IM年下半年开始的全球数字线电视广话的结果。照日立公司的说法,由于P星广播和蜂窝电话将要100％地数字化,美国至迟要在2000年取消模拟广播。一谈起半导体,就使人想起个人计算机（PC）。但m内所用的半导体只占总需求     

半导体电光源

人类技术在电光源发展上经过了大致3个阶段: 以爱迪生发明的白炽灯泡为代表的第一阶段; 以日光灯、高压汞灯、高压钠灯、长弧氙灯、霓虹灯、各种节能灯为特征的第二阶段; 以半导体电光源为代表的第三阶段.     

磁性半导体

半导体材料是人们对其微观结构和宏观性质都研究得比较深入的一类材料.三十多年来,每种新的半导体材料的出现,常常伴随着新器件的发明和应用.比如,锗材料的研究及其制备工艺的成熟,促成了晶体管的发明和半导体工业的出现,硅材料的研究导致了晶体管制造工艺的改进和集成电路的问世;砷化镓材料的研究,则又伴随着体效应器件及半导体激光器的诞生,目前,在半导体领域中又有哪些材料值得注意呢?下面的三篇短文对其中的三种作了简要的介绍.     

CaF_2:U~(3+)熒光晶体的紅外受激发射

CaF_2:U~(3+)单晶的光譜及紅外受激发射,国外已有报道,本文簡述我們关于这方面的工作。 CaF_2:U~(3+)单晶是用Stockbarger法,在真空(～10~(-4)mmHg)、高溫(～1,360℃)装置內用光譜純石墨坩堝于强还原条件下(加石墨粉)生长而