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中红外波段锑化物激光器、探测器器件与物理研究

本学位论文针对中红外波段AlGaAsSb/InGaAsSb多量子阱激光器和InGaAsSb PIN探测器的特点和存在的问题,对激光器和探测器的器件物理、器件工艺、器件性能表征进行了深入系统的研究,取得了如下结果:采用6带尼k·p模型计算了2μm InGaAsSb/AlGaAsSb应变多量子阱的能带结构,分析了应变量子阱的价带色散关系,在此基础上计算了多量子阱激光器的增益谱,系统研究了应变、阱宽对增益谱的影响,得出提高应变或减小阱宽能提高激光器增益的结论,并对此给出了物理解释。结合材料生长条件,对激光器的有源区进行了优化设计,为激光器的研制打下了基础和提供了理论依据。对2μm InGaAsSb/AlGaAsSb激光器的波导层进行了研究,应用传递矩阵法和有效折射率法计算了平板波导的光限制因子,结合光场的近场分布和远场分布,进行了加宽波导优化设计,得出0.3-0.5μm的波导层是较合适的选择的结论,应用于激光器材料结构设计与生长。深入  (本文共109页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学院上海冶金研究所
中国科学院上海冶金研究所

2μm锑化物激光器、探测器材料、器件及物理

本论文针对中红外2μm波段AIGaAsSb/InGaAsSb多量子阱激光器和InGaAsSb PIN探测器的特点和存在的问题,对激光器和探测器的结构进行了设计,并进行了锑化物材料的固态源分子束外延(SSMBE)生长、激光器和探测器制备以及材料与器件表征的研究,取得了如下结果:用固态源分子束外延方法在(001)GaSb衬底上生长了高质量的InGaAsSb、AIGaAsSb和AIGaAsSb/InGaAsSb多量子阱材料。研究了外延生长条件如生长温度等对InGaAsSb本底载流子浓度的影响。通过对AIGaAsSb中As组分的调节,实现了AIGaAsSb的失配度从正失配到负失配的连续变化,并生长出晶格匹配的AIGaAsSb限制层材料。通过光荧光谱研究了势垒厚度对2μmAIGaAsSb/InGaAsSb应变多量子阱的影响,发现势垒的临界厚度为15nm。对AIGaAsSb、InGaAsSb的禁带宽度、晶格常数、折射率和AIGaAsSb/I...  (本文共159页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所)
中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所)

中红外半导体激光器的热特性分析

Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体激光器在紫外、可见光、红外等波段均有重要应用,具有广阔的发展前景。然而激光器的性能,包括阈值电流、光谱特性、工作模式等,都极大受到温度的影响。此博士学位论文主要利用数值分析方法对2μm波段锑化物多量子阱激光器和中红外量子级联激光器的热特性进行了深入的分析。内容包括:1.在前人工作的基础上,对应用于半导体激光器的热特性分析的有限元计算方法进行了大量优化工作,成功地加快了分析的效率和精度,并且使器件模型、材料性质等参数更加接近实际情况,从而分析结果更加准确。2.采用Abeles近似和插值法计算了尚无实验数据的一些三元和四元系锑化物材料的热导率参数;在结构特殊的量子级联激光器有源区中首次引入界面热阻的概念并采用DMM(Diffuse Mismatch Model)近似估算了其热导率;利用Debye近似计算了有限元分析所需的各种材料的热容。3.采用有限元方法,基于实际器件重点分析了InGaAsSb/AlGaAsSb脊...  (本文共153页) 本文目录 | 阅读全文>>

《有色冶炼》1982年08期
有色冶炼

锑化物的防火与发火

一、锑氧(SbZO3)用于防火 锑氧在国外巳广泛用于防火剂,使锑在这一方面的消耗逐年高涨,美国1980年用于耐火化学药品及其化合物的锑最为5166吨,日本1080年锑氧生产量6。。2吨,计划用于防火剂的占82%,英国氧化锑的用锑量卜‘锑的总消费量的67%,可见锑氧用于防火剂有了很大的发展。 锑氧为什么能防火呢?这是因为它在燃烧中形成一种物质可以抑制燃烧机构,锑氧在织物上因受热释放出的化学产物可以限制或熄灭火焰保护其下面物质不受破坏;锑氧为水合物时,受热即能放出水。例如地毯、床褥、儿童穿戴织物、汽车坐垫及背垫和其内部装饰,采用锑氧防火背材,当它们受热达到其闪点温度 (国外多巳立法规定易燃标准)即发出一种气...  (本文共1页) 阅读全文>>

《福州大学学报(自然科学版)》1993年03期
福州大学学报(自然科学版)

锑化物光电阴极的量子效率

0引言 锑化物光电阴极,特别是多碱光电阴极是一种量子效率较高、光谱响应较宽的阴极.它被广泛应用在光电倍增管、像增强管、高灵敏度摄象管等光电器件中. 三十多年来,人们对锑化物阴极进行过许多研究’‘’.Spicer W E仔细地研究了锑化物阴极的光电发射特性’“,通过假设电于的逃逸深度随光于能量的提高而增加,给出了锑化物阴极的光谱响应曲线.实质上,他采用的是一种关于半导体光电发射的单晶模型. McCarrcl H利用 X射线衍射观察到”’:按照传统工艺’‘’制备的锑化物阴极是一个多晶膜,其晶粒大小约为15urn. 吴全德(‘’、范耀良”’他们分别研究过多碱阴极的多晶特性对光电发射的影响,用晶粒间界势垒和界面损失率两个参量来描述晶界的作用,但他们尚末考虑在单位能量间隔内参与光跃迁的有效电子态密度的作用. 本文从以上作者的基础出发,根据锑化物阴极的多晶特性,假设电于逸出几率为: /8\S//8\一且\一2 t T()一圳!一飞乡 1‘1...  (本文共7页) 阅读全文>>

《广东有色金属学报》1992年02期
广东有色金属学报

Ⅲ-V 族锑化物半导体材料

半导体材料在近代电子技术的发展中具有举足轻重的作用.硅已用于制备高性能的晶体管和集成电路;砷化稼则可制备更高速度的电路和更广泛的电子器件与光电器件.随着光通讯技术的发展。对应于普通石英光纤在1 .55协m波长的低损耗窗日,InP及有关材料得到了较大应用.近年来,人仁}又发现,重金属氟化物光纤在2一4协m波段的传输损耗更低,预计可达1。“’dB/km.这就对该波段内的光电材料提出了要求.从l一V族化合物的带隙值来看,锑化物是理想的材料,如图1所示,因而它将成为下一代光通讯材料与器件的主要对象.所谓l一V族锑化物半导体包括AISb、Gasb、Insb等3种二元系,AIGasb、All昭b、Galnsb、AIAssb、GaAssb、InAssb等6种三元系,AIGalnsb、AIGaASsb、InGaAssb、InAspsb等15种四元系,这些材料还是现代红外技术中不可缺少的材料体系. 与其它化合物半导体材料一样,锑化物的制备方法主要...  (本文共10页) 阅读全文>>

长春理工大学
长春理工大学

锑化物材料表面特性及微纳结构研究

近年来,锑化物由于其独特的能带结构和性质,已经成为制作2-5μm中红外波段半导体激光器的首选材料。锑化物材料由于其窄带隙和直接带隙辐射复合跃迁效率高的优点,使得锑化物半导体激光器具有效率高、外延结构设计和外延生长制备简单等一系列优点。但是,锑化物材料严重的表面态问题最终引起的灾变性光学镜面损伤(COD)一直限制着激光器的进一步发展,尤其是限制激光器的输出功率和可靠性。另外,波长拓展以及实现波长锁定是半导体激光器研究和发展的重要内容。从应用的角度来看,对具有稳定发射波长的分布反馈(Distributed Feedback,DFB)半导体激光器(DFB-LD)的需求越来越迫切,内置布拉格光栅是DFB-LD的重要组成部分,其性能的好坏直接决定激光器性能的优劣。因此,本论文以锑化物材料表面特性及微纳结构作为研究对象,围绕锑化物材料表面态以及内置布拉格光栅的主题,深入探讨和研究以提高锑化物半导体激光器的输出功率和可靠性为目的的材料钝化技术...  (本文共113页) 本文目录 | 阅读全文>>