利用自建的正向交流小信号结合直流I-V特性的测量方法及一些光学手段对半导体发光器件光、电特性作了精确表征1)发现GaAs、InP基窄带激光器和GaN基宽带激光器的电学和发光特性截然不同,且都与经典激光器理论严重不符。前者的电子和空穴的准费米能级间隔在阈值处突然跳跃,然后发生钉扎;后者则在阈值区发生短暂钉扎后随电流增大而连续增长。其它电学和光学特性也有相应的变化。采用不同于Shockley的经典模型而是基于更普遍原理的理论计算,其结果与实验符合甚好。这些工作或许有助于建立新的半导体激光器激射的远离平衡态理论。此外,还发现GaN基激光器远在低于阈值电流处就出现了偏振度极高的发光。2)发现半导体发光器件在大的正向偏压下都表现出较强的负电容现象,频率越低电压越大其特性越明显。分析实验数据后得出了负电容随电压、频率的精确函数关系,该实验结果与经典Shockley's p-n结输运特性相冲突,但可以精确应用Hass提出的'先进半导体器件理论'定量解释。因此,实验和理论分析将成为对经典Shockley's p-n结输运特性补充或修改的有利证据。3)对宽禁带半导体材料的电学和磁学特性做了相关研究。
英文主题词lasing threshold; laser diodes; light-emitting diodes; optical and electrical properties;separation of Quasi-Fermi levels