1 550nm超辐射发光管结构设计与制作
发布时间：2022-03-10 13:55
超辐射发光二极管的发光特性介于发光二极管和激光二极管之间,其独特的性能使得它在光纤陀螺等领域受到广泛青睐。本文研制的1 550nm超辐射发光二极管使用Al0.12Ga0.12In0.76As四元系化合物作为量子阱有源区的发光材料。根据应变补偿理论以及有限深势阱函数本征方程对量子阱阱宽与中心波长的关系进行了计算,最终采用相同组分不同阱宽三量子阱结构。器件采用倾斜条形电流注入区、非出射端利用电化学腐蚀的方法制备非注入吸收区以及出射端腔面蒸镀高增透膜三种方法组合的方式来共同抑制激射。对超辐射发光二极管的光刻显影、脊形台面制作、欧姆接触以及减薄抛光等关键工艺流程进行了实验研究。对制备的器件进行了发光性能的测试:室温条件下,当注入电流为325mA时,由干法刻蚀工艺制备的器件输出功率为25.6 mW,此时中心波长为1 552.13nm,光谱半高宽大于44nm,光谱的调制深度小于5%。
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 本论文的主要工作
第二章 文献综述
2.1 超辐射的定义和发光特性
2.2 超辐射发光二极管的发展历史
2.3 超辐射发光二极管的主要应用
2.4 本章小结
第三章 超辐射发光二极管结构设计和理论分析
3.1 超辐射发光二极管的有源区设计
3.2 超辐射发光二极管外延结构
3.3 超辐射发光二极管整体结构设计
3.4 本章小结
第四章 超辐射发光二极管的工艺制备
4.1 外延片工艺技术概述
4.2 光刻工艺
4.3 刻蚀工艺
4.4 欧姆接触工艺
4.5 减薄抛光工艺
4.6 超辐射发光二极管芯片制作工艺
4.7 本章小结
第五章 超辐射发光二极管的测试
5.1 测试设备及具体步骤
5.2 测试数据及分析
5.3 本章小结
总结
致谢
参考文献
硕士期间研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]利用三量子阱结构拓宽1550nm InGaAlAs超辐射发光管光谱[J]. 孙春明,张晶,祝子翔,陈锋. 固体电子学研究与进展. 2018(02)
[2]光学相干层析成像技术在内窥镜中的应用[J]. 孙春明,张晶,王佳楠,祝子祥,陈锋. 激光生物学报. 2017(05)
[3]AlGaInAs/InP应变补偿多量子阱激光器[J]. 朱天雄,贾华宇,李灯熬,罗飚,刘应军,田彦婷. 激光技术. 2017(05)
[4]锥形半导体激光芯片的光刻工艺研究[J]. 李景,邱运涛,曹银花,王青,尧舜,许商瑞,秦文斌,刘友强,王智勇. 发光学报. 2016(12)
[5]光纤陀螺用超辐射发光二极管启动模型研究[J]. 高洋洋,王夏霄,周卫宁,黄宛,张猛. 发光学报. 2015(09)
[6]1053nm高速超辐射发光二极管的研制及其光电特性[J]. 段利华,张淑芳,周勇,张靖,郭洪,罗庆春,方亮. 红外与毫米波学报. 2015(02)
[7]一种量子阱超辐射发光二极管的脊波导设计[J]. 朱继华. 重庆邮电大学学报(自然科学版). 2013(04)
[8]1.3μm AlGaInAs/InP量子阱激光器材料研究[J]. 陈宏泰,车相辉,张宇,赵润,杨红伟,余般梅,王晶,位永平,林琳. 微纳电子技术. 2013(04)
[9]超辐射发光二极管的应用[J]. 王佐才,吕雪芹,金鹏,王占国. 红外技术. 2010(05)
[10]超辐射发光二极管偏振度对光纤陀螺性能的影响[J]. 张晨,伊小素,杨艳明,宋镜明. 红外与激光工程. 2009(03)
硕士论文
[1]谱域OCT系统内窥探头设计及其采集系统的研究[D]. 盛守苗.南京航空航天大学 2015
[2]半导体激光器芯片减薄、抛光工艺研究[D]. 赵海峰.长春理工大学 2013
[3]基于PZT的内窥式OCT光纤扫描探头设计及其驱动方法实现[D]. 佟成国.哈尔滨工程大学 2011
[4]1.3um超辐射发光二极管的工艺、性能测试与光学膜的优化设计[D]. 陈丽芬.中国科学院研究生院（上海微系统与信息技术研究所） 2008
[5]InP基InGaAlAs/InGaAsSb应变量子阱激光器材料与设计研究[D]. 金哲军.长春理工大学 2008
本文编号：3645767
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 本论文的主要工作
第二章 文献综述
2.1 超辐射的定义和发光特性
2.2 超辐射发光二极管的发展历史
2.3 超辐射发光二极管的主要应用
2.4 本章小结
第三章 超辐射发光二极管结构设计和理论分析
3.1 超辐射发光二极管的有源区设计
3.2 超辐射发光二极管外延结构
3.3 超辐射发光二极管整体结构设计
3.4 本章小结
第四章 超辐射发光二极管的工艺制备
4.1 外延片工艺技术概述
4.2 光刻工艺
4.3 刻蚀工艺
4.4 欧姆接触工艺
4.5 减薄抛光工艺
4.6 超辐射发光二极管芯片制作工艺
4.7 本章小结
第五章 超辐射发光二极管的测试
5.1 测试设备及具体步骤
5.2 测试数据及分析
5.3 本章小结
总结
致谢
参考文献
硕士期间研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]利用三量子阱结构拓宽1550nm InGaAlAs超辐射发光管光谱[J]. 孙春明,张晶,祝子翔,陈锋. 固体电子学研究与进展. 2018(02)
[2]光学相干层析成像技术在内窥镜中的应用[J]. 孙春明,张晶,王佳楠,祝子祥,陈锋. 激光生物学报. 2017(05)
[3]AlGaInAs/InP应变补偿多量子阱激光器[J]. 朱天雄,贾华宇,李灯熬,罗飚,刘应军,田彦婷. 激光技术. 2017(05)
[4]锥形半导体激光芯片的光刻工艺研究[J]. 李景,邱运涛,曹银花,王青,尧舜,许商瑞,秦文斌,刘友强,王智勇. 发光学报. 2016(12)
[5]光纤陀螺用超辐射发光二极管启动模型研究[J]. 高洋洋,王夏霄,周卫宁,黄宛,张猛. 发光学报. 2015(09)
[6]1053nm高速超辐射发光二极管的研制及其光电特性[J]. 段利华,张淑芳,周勇,张靖,郭洪,罗庆春,方亮. 红外与毫米波学报. 2015(02)
[7]一种量子阱超辐射发光二极管的脊波导设计[J]. 朱继华. 重庆邮电大学学报(自然科学版). 2013(04)
[8]1.3μm AlGaInAs/InP量子阱激光器材料研究[J]. 陈宏泰,车相辉,张宇,赵润,杨红伟,余般梅,王晶,位永平,林琳. 微纳电子技术. 2013(04)
[9]超辐射发光二极管的应用[J]. 王佐才,吕雪芹,金鹏,王占国. 红外技术. 2010(05)
[10]超辐射发光二极管偏振度对光纤陀螺性能的影响[J]. 张晨,伊小素,杨艳明,宋镜明. 红外与激光工程. 2009(03)
硕士论文
[1]谱域OCT系统内窥探头设计及其采集系统的研究[D]. 盛守苗.南京航空航天大学 2015
[2]半导体激光器芯片减薄、抛光工艺研究[D]. 赵海峰.长春理工大学 2013
[3]基于PZT的内窥式OCT光纤扫描探头设计及其驱动方法实现[D]. 佟成国.哈尔滨工程大学 2011
[4]1.3um超辐射发光二极管的工艺、性能测试与光学膜的优化设计[D]. 陈丽芬.中国科学院研究生院（上海微系统与信息技术研究所） 2008
[5]InP基InGaAlAs/InGaAsSb应变量子阱激光器材料与设计研究[D]. 金哲军.长春理工大学 2008
本文编号：3645767
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