GaAs/GaInP应变补偿超晶格的结构设计与制备
发布时间：2021-01-12 17:37
通过理论分析和CrossLight软件的Lastip模块模拟,探究了垒层应变量、厚度、周期数对于In GaAs/GaInP/GaAs应变补偿超晶格结构增益的影响,并以超晶格结构为有源区,讨论了阈值电流和斜率效率的变化。选取合适的垒层厚度和组分可以得到最高的增益,并实现对阱层In GaAs的应变补偿,同时作为有源区能够保证较高的斜率效率和较低的阈值电流。利用实验室的MOCVD设备进行了GaInP和InGaAs材料的生长实验,探究了衬底偏向角和生长温度对于GaInP有序度的影响,以及In GaAs材料中In的设计组分与实际生长组分的差距。此外,分析了半导体激光器的波导结构对于输出特性的影响,针对980nm半导体激光器,提出了一种“折射率反渐变分布波导层”（RGRIN）,通过探究RGRIN层的组分和厚度对于波导特性的影响,在不减小限制因子的前提下扩展近场光场,改善激光器的远场特性,从而得到了低阈值电流、小垂直发散角的激光器结构。
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：51 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
第一二三类超晶格能带示意图
的范围里都能对量子阱中的电子产生影响，说明超晶格的电子太厚时是普遍存在的，此时的多量子阱应该属于超晶格。研究最多的超晶格主要包括 GaAs/AlAs 超晶格、InAs/GaSb 超物的超晶格较为少见。本文将着重探讨三元的 InGaAs/GaInP激光器有源区时的性能。CVD 外延生长技术体材料的发展与外延生长技术的进步是分不开的，从最初的到现在的金属有机物化学气相沉积（MOCVD）和分子束外延（M半导体材料的操控已经达到了原子层面。以下简要介绍 MOCVDVD 设备是一种先进而复杂的晶体生长装置，通过气相源之间发五族化合物并沉积在衬底上形成薄膜。整个系统大体可以分为。
图 2.1 单量子阱电子受到的一维限制示意图 yz平面内的波函数，解的形式是单色平面波，()(,)ikykzyzyze zk 分别是电子在 y 方向和z 方向上的波矢量，可以取任意值。在 yz平面内不受任何限制，因此有V ( x) 0（方程后有 yzyzekkEm()2222 （得到 yz平面内的能量本征值
【参考文献】：
期刊论文
[1]2μm半导体激光器有源区量子阱数的优化设计[J]. 安宁,刘国军,李占国,李辉,席文星,魏志鹏,马晓辉. 红外与激光工程. 2015(07)
[2]掺杂GaN/AlN超晶格第一性原理计算研究[J]. 饶雪,王如志,曹觉先,严辉. 物理学报. 2015(10)
[3]MOCVD的原理与故障分析[J]. 李彦丽. 电子工业专用设备. 2014(11)
[4]带有模式扩展层的小发散角激光器模拟研究[J]. 戴银,李林,苑汇帛,乔忠良,谷雷,刘洋,李特,曲轶. 中国激光. 2014(11)
[5]非对称超大光腔980nm大功率半导体激光器[J]. 李建军,崔碧峰,邓军,韩军,刘涛,李佳莼,计伟,张松. 中国激光. 2013(11)
[6]大功率小垂直发散角980nm量子阱激光器[J]. 胡理科,祁琼,熊聪,王冠,崇锋,刘素平,马骁宇. 半导体光电. 2010(05)
[7]超晶格材料光电性能及其相关力学问题研究进展[J]. 魏雪霞. 力学进展. 2010(01)
[8]蓝紫光InGaN多量子阱激光器[J]. 李德尧,张书明,王建峰,陈俊,陈良惠,种明,朱建军,赵德刚,刘宗顺,杨辉,梁骏吾. 中国科学（E辑:技术科学）. 2007(03)
[9]InGaAsSb/AlGaAsSb长波长多量子阱激光器有源区的优化设计[J]. 徐刚毅,李爱珍. 物理学报. 2004(01)
[10]半导体量子器件物理讲座 第六讲 半导体量子阱激光器[J]. 余金中,王杏华. 物理. 2001(11)
博士论文
[1]InAs/GaSb II类超晶格探测器结构MBE生长研究[D]. 徐志成.中国科学院研究生院（上海技术物理研究所） 2014
硕士论文
[1]超晶格材料的子带结构[D]. 李华.山东大学 2006
本文编号：2973233
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：51 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
第一二三类超晶格能带示意图
的范围里都能对量子阱中的电子产生影响，说明超晶格的电子太厚时是普遍存在的，此时的多量子阱应该属于超晶格。研究最多的超晶格主要包括 GaAs/AlAs 超晶格、InAs/GaSb 超物的超晶格较为少见。本文将着重探讨三元的 InGaAs/GaInP激光器有源区时的性能。CVD 外延生长技术体材料的发展与外延生长技术的进步是分不开的，从最初的到现在的金属有机物化学气相沉积（MOCVD）和分子束外延（M半导体材料的操控已经达到了原子层面。以下简要介绍 MOCVDVD 设备是一种先进而复杂的晶体生长装置，通过气相源之间发五族化合物并沉积在衬底上形成薄膜。整个系统大体可以分为。
图 2.1 单量子阱电子受到的一维限制示意图 yz平面内的波函数，解的形式是单色平面波，()(,)ikykzyzyze zk 分别是电子在 y 方向和z 方向上的波矢量，可以取任意值。在 yz平面内不受任何限制，因此有V ( x) 0（方程后有 yzyzekkEm()2222 （得到 yz平面内的能量本征值
【参考文献】：
期刊论文
[1]2μm半导体激光器有源区量子阱数的优化设计[J]. 安宁,刘国军,李占国,李辉,席文星,魏志鹏,马晓辉. 红外与激光工程. 2015(07)
[2]掺杂GaN/AlN超晶格第一性原理计算研究[J]. 饶雪,王如志,曹觉先,严辉. 物理学报. 2015(10)
[3]MOCVD的原理与故障分析[J]. 李彦丽. 电子工业专用设备. 2014(11)
[4]带有模式扩展层的小发散角激光器模拟研究[J]. 戴银,李林,苑汇帛,乔忠良,谷雷,刘洋,李特,曲轶. 中国激光. 2014(11)
[5]非对称超大光腔980nm大功率半导体激光器[J]. 李建军,崔碧峰,邓军,韩军,刘涛,李佳莼,计伟,张松. 中国激光. 2013(11)
[6]大功率小垂直发散角980nm量子阱激光器[J]. 胡理科,祁琼,熊聪,王冠,崇锋,刘素平,马骁宇. 半导体光电. 2010(05)
[7]超晶格材料光电性能及其相关力学问题研究进展[J]. 魏雪霞. 力学进展. 2010(01)
[8]蓝紫光InGaN多量子阱激光器[J]. 李德尧,张书明,王建峰,陈俊,陈良惠,种明,朱建军,赵德刚,刘宗顺,杨辉,梁骏吾. 中国科学（E辑:技术科学）. 2007(03)
[9]InGaAsSb/AlGaAsSb长波长多量子阱激光器有源区的优化设计[J]. 徐刚毅,李爱珍. 物理学报. 2004(01)
[10]半导体量子器件物理讲座 第六讲 半导体量子阱激光器[J]. 余金中,王杏华. 物理. 2001(11)
博士论文
[1]InAs/GaSb II类超晶格探测器结构MBE生长研究[D]. 徐志成.中国科学院研究生院（上海技术物理研究所） 2014
硕士论文
[1]超晶格材料的子带结构[D]. 李华.山东大学 2006
本文编号：2973233
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/2973233.html
