位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
852nm半导体激光器量子阱设计与外延生长
  • ISSN号:1004-924X
  • 期刊名称:《光学精密工程》
  • 时间:0
  • 分类:TN248.4[电子电信—物理电子学]
  • 作者机构:[1]中国科学院长春光学精密机械与物理研究所发光学及应用国家重点实验室,吉林长春130033, [2]中国科学院大学,北京100049
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(No.11074247,No.61106047,No.61176045,No.61106068,No.51172225,No.61006054);国家自然科学基金重点项目(No.90923037)
中文摘要:

设计并外延生长了具有高温度稳定性的InAlGaAs/A1GaAs应变量子阱激光器,用于解决852nm半导体激光器在高温环境下工作时的波长漂移问题。基于理论模型,计算并模拟对比了InAlGaAs,InGaAsP,InGaAs和GaAs量子阱的增益及其增益峰值波长随温度的漂移,结果显示,采用In0.15 AI0.11 Ga0.74As作为852rim半导体激光器的量子阱可以使器件同时具有较高的增益峰值和良好的波长温漂稳定性。使用金属有机化合物气相淀积(MOCVD)外延生长了In0.5 A10.11Gao0.74 As/A10.3 Ga0.7As有源区,通过反射各向异性谱(RAs)在线监测和PL谱研究了InAlGaAs/A1GaAs界面的外延质量,实验证明了通过降低生长温度和在InAlGaAs/A1GaAs界面处使用中断时间,可以有效抑制In析出,从而获得InAlGaAs/A1GaAs陡峭界面。最后,采用优化后的外延生长条件,研制出了InAlOaAs/A1GaAs应变量子阱激光器。实验测试结果显示,其光谱半高宽为1.1nm,斜率效率为0.64W/A,激射波长随温度漂移为0.256nm/K。理论计算结果与实验测试结果相吻合,证明器件性能满足在高温环境下工作的要求。

英文摘要:

An InA1GaAs/AIGaAs strained quantum-well laser with high temperature stability was de- signed and grown to overcome the emission wavelength shift occurred in high temperature for a 852 nm laser diode. Based on a comprehensive model, the gains and wavelengths versus the operation tem- peratures of InA1GaAs, InGaAsP, InGaAs and GaAs quantum-wells were calculated and compared. The results indicate that Ino, ls A10.11 Ga0.74 As quantum-well is the most appropriate candidate for the quantum well of the 852 nm laser diode with the higher gain and better temperature stability simulta- neously. Then, Metal-organic Chemical Vapor Deposition(MOCVD) was used to grow compressive- strained In0.15 Al0.,1 Ga0.74 As/A10.3 Oa0.7 As active region and Reflectance Anisotropy Spectroscopy (RAS) and Photoluminescence Measurements (PL) were applied to the evaluation of crystalline quali- ty for InAIGaAs/A1GaAs interfaces. It is proved that the indium segregation effect can be effectively suppressed by lowering the growth temperature and using the interruption time between InA1GaAs quantum-well and A1GaAs barriers, and an abrupt interface and good crystalline quality for InA1- GaAs/A1GaAs quantum-well can be obtained. Finally, an InA1GaAs/A1GaAs strained quantum-well laser was grown with optimized growth conditions. Experimental results indicate that the laser has a Full Width Half Maximum (FWHM) of 1.1 nm, the slope efficiency of 64 W/A and the wavelength shift with temperature of 0. 256 nm/K. The theoretical calculation results are in good agreement with experimental results, which verifies that the laser meets the work requirements at a high temperature.

同期刊论文项目
期刊论文 48 会议论文 12 获奖 3
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《光学精密工程》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 中国仪器仪表学会
  • 主编:曹健林
  • 地址:长春市东南湖大路3888号
  • 邮编:130033
  • 邮箱:gxjmgc@sina.com;gxjmgc@ciomp.ac.cn
  • 电话:0431-86176855 84613409传
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-924X
  • 国内统一刊号:ISSN:22-1198/TH
  • 邮发代号:12-166
  • 获奖情况:
  • 三次获得“百种中国杰出学术期刊”,2006年获得中国科协择优支持基金,2007年获“吉林省新闻出版精品期刊奖”,2008年获“中国精品科技期刊”,2012年《光学精密工程》看在的3篇论文获得中国百...,第三届中国出版政府奖提名奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:22699