多量子阱结构GaN光致发光谱温度变化特性研究

【目的】研究金属有机物气相外延制备的多量子阱结构 Ga N 材料的变温光致发光谱,探讨多量子阱结构 Ga N 的发光机制。【方法】对样品 进 行 变 温 光 致 发 光 谱 测 试,从 发 光 强 度 和 发 光 峰 位 两 个 角 度 研 究 样 品 的 发 光 机 制。【结 果】在10~300K温度范围内光致发光谱共有4个发光峰,温度为10K 时观察到的发光峰峰值波长分别位于355,369和532nm,100K 时出现峰值波长为361nm 的新发光峰。【结论】分析认为位于355,361,369和532nm 的多峰发光结构分别与激发光源、激子发光、带边发光、量子阱发光和黄带发光相关。361nm 附近带边发光光子能量与温度的变化规律与 Van-shni经验公式吻合,369nm 附近量子阱发光峰峰位随温度变化呈“S”型。
     

量子阱LD有源区量子阱数目的优化设计

采用直观的载流子、光子库模型,导出半导体激光器速率方程,得到输入电流、输出光功率的关系以及激光器腔体参数与注入电流的关系,从而给出在设计激光器时遇到的相关限制的方程,以及LD电流与某种形式的电流增益转换因子的关系,根据增益曲线上的最佳工作点来优化有源区量子阱数目．给出了共面量子阱LD在固定有源长度、固定无源区长度的共面量子阱激光器的量子阱数目优化方案．     

a—Si／SiO2多量子阱材料光致发光特性

近年来硅发光已成为理论和材料研究的一个新热点,ａ－Ｓｉ／ＳｉＯ２多量子阱材料就是人们研制出的一种新的量子结构。有关理论表明,ａ－Ｓｉ／ＳｉＯ２多量子阱中硅层的电子和空穴都受到很强的量子限制效应,硅层能带有可能由体硅的间接带隙转变为准直接带隙,该量子阱材料有可能具有较强的发光特性。     

GaAs／AlGaAs多量子阱结构材料的光致发光特性

采用ＭＯＣＶＤ技术制备了ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ多量子阱结构材料，对其进行了光致发光特性的测量，结果观察到５个发光峰，其波数分别为ｕ＝９６００ｃｍ＾－１，１２０２０ｃｍ＾－１，１２２４０ｃｍ＾－１１２５５０ｃｍ＾－１和１３０７０ｃｍ＾－１，并对发光峰的位置进行了理论的说明。     

用Simulink软件模拟分析量子阱半导体激光器

分析了单量子阱激光器（ＳＱＷ－ＬＤ）工作原理,阐述了载流子和光子在器件内部运动过程中,分别限制异质结构和量子阱之间引入过渡态（准二维态）的作用及必要性,在此基础上,给出了完的速率方程。使用Ｓｉｍｕｌｉｎｋ软件建立了ＳＱＷ－ＬＤ的数值分析模型。     

GaAs/AlGaAs多量子阱结构材料的光致发光特性

采用ＭＯＣＶＤ技术制备了ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ多量子阱结构材料,对其进行了光致发光特性的测量,结果观察到５个发光峰,其波数分别为υ＝９６００ｃｍ－１,１２０２０ｃｍ－１,１２２４０ｃｍ－１,１２５５０ｃｍ－１和１３０７０ｃｍ－１,并对发光峰的位置进行了理论的说明     

MOCVD制备GaAs/AlGaAs多量子阱的光致发光特性

对MOCVD生长的GaAs/A1_xGa_(1-x)As多量子阱结构进行了光致发光特性的测量,结果观察到三个发光峰:位于1.664eV处的峰是自由激子发光;峰值处于1.481eV的发光是GaAs中施主Si(Ga)原子上的电子向受主Si(As)跃迁引起的;而在1.529eV处的弱发光峰是GaAs阱层中Si(Ga)原子上的电子与价带量子阱中基态重空穴复合形成的。对三种发光峰的能量位置进行了理论计算,其计算结果与实验测量所得到的值符合较好。     

AlGaInP/GaInP多量子阱MOCVD外延片光学特性测试

利用金属有机物化学气相沉积(MOCVD)生长了不同周期的四元合金半导体材料AlGaInP/(GaInP多量子阱(MQW)外延片,通过实验找到了在周期数和阱/垒宽度比等结构参数上生产AlGaInP/GaInP MQW的比较理想的结果.对常温下AlGaInP/GaInP MQW外延片的光学性质进行深入的分析和实验研究,发现当阱/垒宽度比a=0.56时,出光强度趋于饱和,当周期数目N=20时,FWHM减小到11.9 nm,可在一定程度上达到改善MQW结构设计和提高材料生长质量的目的.     

InGaAs/InP量子阱和量子线的光学性质

采用有效质量理论６带模型,研究量子结构变化对Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ／ＩｎＰ量子阱和量子线光学性质的影响。计算结果表明量子线结构可以更低的注入电子浓度下,得到更高的光学增益,而且具有光学各向异性。说明量子线结构比量子阱结构提高量子激光器光学性能。     

GaInP/ ( AlxGa1- x ) InP 多量子阱结构的光荧光特性分析

利用金属有机化合物气相沉积(MOCVD)技术生长了GaInP／(AlxGa1-x)InP多量子阱(MQW)结构材料,对其进行光荧光特性测量,观察到在波长λ=647．8mm和λ=861．6nm处分别存在一个强发光锋和一个弱发光峰．理论计算和实测结果基本一致．     

聚焦激光束实现InGaAsP超晶格量子阱混合

研究了晶格与 In P匹配的 In Ga As P超晶格材料的热稳定性 ,实验结果表明在 60 0℃以上的热退火下会产生量子阱混合 .采用 1 .0 64 μm连续输出的 Nd∶YAG激光器对超晶格外延片进行了聚焦辐照 ,室温光荧光谱得到了 1 84 me V的蓝移 ,说明激光辐照与热退火一样会产生量子阱混合效应 ,光荧光谱的双峰位表明运用激光处理量子阱外延片具有一定的空间选择性 .衬底预加热和对激光束的聚焦可以在不减弱处理效果的情况下有效地减少激光辐照的时间 ,以减小晶格损伤     

InGaAsP四元系量子阱材料的热稳定性

对与ＩｎＰ晶格匹配的ＩｎＧａＡｓＰ四元系量子阱材料进行了一系列热稳定性能的研究，通过光荧光谱（ＰＬ）的测量发现：ＩｎＧａＡｓＰ四元系量子阱材料在６５０ ℃以上的常规退火条件下有量子阱混合现象产生，而单量子阱结构较多量子阱或超晶格结构更容易产生量子阱混合．对单量子阱片进行快速退火处理后，荧光峰位置、峰宽无明显变化，表明量子阱混合的产生除了依赖于退火温度的高低，也与退火时间的长短密切相关．     

SiOP介质膜及其对InGaAsP/InP量子阱激光结构混合无序的影响

用等离子体增强化学沉积(PECVD)方法制备了一种新的电介质薄膜—SiOP,用X射线光电子谱(XPS)和光荧光(PL)研究了膜的结构及膜对1.55μmInGaAsP/InP量子阱激光结构带隙的影响.XPS分析表明,该膜中存在SiO和PO键,P(2p)态键能为134.6eV.PL测量首次获得223.6meV的最大带隙蓝移.该技术在光子集成和光电子集成电路(PIC's,OEIC's)中有广泛的应用前景.     

半抛物量子阱中的二阶光学非线性

用紧致密度矩阵和弛豫时间近似方法,研究在非对称半抛物量子阱中的二阶光学非线性．该非线性是由子能带间的共振跃迁引起的,在波长为１０．６μｍ时,光学整流系数可达０．１０４ｍｍ／Ｖ（比ＧａＡｓ晶体中高１０５倍）,二次谐波产生系数可达３．１μｍ／Ｖ（比ＧａＡｓ晶体中高１０４倍）．在相同条件下,比阶梯阱模型的结果大一个数量级,比“极化球”模型的结果大两个数量级．     

量子阱超晶格和量子阱线超晶格中的极化激元

量子阱超晶格和方形截面量子阱线超晶格中极化激元的色散关系被详细讨论．在量子阱超晶格和量子阱线超晶格中，我们得到了四支（不是两支）极化激元模．     

量子点量子阱中的极化子

首先研究了量子点量子阱中的电子态，对阱外及阱内的两种束缚态都进行了考虑，然后采用微扰方法，对量子点量子阱系统中的极化子效应进行了研究。最后采用CdS/HgS为材料的量子点量子阱 进行了数值计算，结果显示极化子效应对电子能级的修正明显并且不能被忽略。     

超晶格量子阱研究的回顾与展望

半导体超晶格物理是凝聚态物理学中一个极其活跃的前沿领域之一．它的确立、研究与发展,不仅对现代电子信息科技,而且对小尺寸效应、新型材料科学和纳米技术等的发展都产生了革命性的影响．对半导体超晶格物理的历史、现状以及未来走向做一简单的回顾与展望,对于把握凝聚态物理,特别是半导体物理在21世纪的发展趋势具有重要意义．     

GaN基量子阱激光器交叉饱和特性的计算与分析

通过分析GaN能带结构和跃迁矩阵元,对GaN基量子阱激光器的交叉饱和特性作了理论上的计算与分析．并给出了TE和TM模自身交叉与相互交叉的交叉饱和系数的曲线,分析了能带结构和载流子面密度对交叉饱和特性的影响。发现相互作用的两光场频率相等时,两光场的交叉饱和系数出现峰值,两光场频率不等时相应的交叉饱和系数远小于峰值;同时发现在交叉饱和系数峰值处,不同载流子面密度将对交叉饱和系数产生不同的影响,因此,载流子面密度的改变可影响交叉饱和系数。