1 中国科学院半导体研究所, 北京 100083
2 中国电子科技集团公司第四十一研究所, 山东青岛 266555
光电导天线作为太赫兹时域光谱仪产生与探测太赫兹辐射的关键部件, 具有重要的科研与工业价值。本文采用分子束外延 (MBE)方法制备 InGaAs/InAlAs超晶格作为 1 550 nm光电导天线的光吸收材料, 使用原子力显微镜、光致发光、高分辨 X射线衍射等方式验证了材料的高生长质量; 通过优化制备条件得到了侧面平整的台面结构光电导天线。制备的光电导太赫兹发射天线在太赫兹时域光谱系统中实现了 4.5 THz的频谱宽度, 动态范围为 45 dB。
太赫兹时域光谱仪 光电导天线 分子束外延 InGaAs/InAlAs超晶格 terahertz time-domain spectrometer photoconductive antenna Molecular Beam Epitaxy InGaAs/InAlAs superlattices 太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(12): 1403
陈益航 1,2,3杨成奥 1,2,3王天放 1,2,3张宇 1,2,3[ ... ]牛智川 1,2,3
1 中国科学院半导体研究所 超晶格国家重点实验室, 北京
2 中国科学院大学 材料科学与光电技术学院, 北京
3 中国电子科技集团公司第四十一研究所, 山东 青岛
锑化物半导体激光器是目前能够覆盖中红外波段的主要手段。锑化物半导体激光器经过多年的研究和发展, 已经逐渐的走向成熟。由于在这个波段具有很多气体分子的吸收峰以及具有较高透过率的大气窗口, 使得中红外锑化物半导体激光器在气体检测、材料加工以及自由空间光通信等领域具有重要的作用。
锑化物 中红外激光 气体检测 自由空间光通信 GaSb-based mid-infrared waveband gas detection free space optical communication
1 中国科学院半导体研究所半导体超晶格国家重点实验室, 北京 100083
2 中国科学院大学材料科学与光电子技术学院, 北京 100049
3 北京量子信息科学研究院, 北京 100193
半导体带间级联量子阱是实现3~5 μm波段中红外激光器的重要前沿,其在半导体光电器件技术、气体检测、医学医疗以及自由空间光通信等诸多领域具有重要科学意义和应用价值。半导体带间级联量子阱发光机理是以二类量子阱中的电子与空穴的带间辐射复合发光为主导,再通过电子注入区与空穴注入区形成级联放大,实现多个量子阱周期内电子与空穴的重复利用。本文综述了半导体带间级联激光器从提出能带结构、外延材料到器件制备技术的发展历程,剖析了器件结构各功能区基本概念和工作原理,介绍了器件结构设计与制备工艺技术难点的里程碑突破,详细解释了载流子再平衡、分别限制层等设计,最后展望了半导体带间级联激光器的发展方向和趋势。
激光器 半导体 量子阱 激光理论
中国科学院半导体研究所 半导体超晶格国家重点实验室 北京 100083；中国科学院大学 材料科学与光电技术学院 北京 100049
2~4 μm波段是非常重要的红外大气窗口，工作在这个波段的激光器在气体检测，医疗美容和工业加工领域具有十分巨大的应用价值。锑化物半导体材料低维结构具有窄禁带直接跃迁发光的独特优势，是实现中红外波段半导体激光器的理想材料体系。近年来，国内外锑化物半导体激光器研究不断取得重要进展，先后实现了量子阱发光的波长拓展、大功率单管和阵列激光器的室温连续激射，也实现了多波段的单模激光器的室温连续工作。锑化物半导体低维材料组分复杂、界面钝化性质特殊，材料外延和工艺制备技术难度较大。文中从锑化物半导体激光器的基本原理出发，综述了国内外研究现状，介绍了锑化物材料低维结构激光器的设计方案、关键制备技术的主要进展，分析了今后该类激光器性能优化的重点研发方向等。
锑化镓 量子阱半导体激光器 红外激光器 GaSb quantum well semiconductor laser infrared laser 红外与激光工程
2020, 49(12): 20201075
