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
1 中国科学院半导体研究所 光电子器件国家工程中心, 北京 100083
2 中国科学院大学, 北京 100049
光学灾变损伤(COD)常发生于量子阱半导体激光器的前腔面处, 极大地影响了激光器的出光功率及寿命。通过杂质诱导量子阱混杂技术使腔面区波长蓝移来制备非吸收窗口是抑制腔面COD的有效手段, 也是一种高效率、低成本方法。本文选择了Si杂质作为量子阱混杂的诱导源, 使用金属有机化学气相沉积设备生长了InGaAs/AlGaAs量子阱半导体激光器外延结构、Si杂质扩散层及Si3N4保护层。热退火处理后, Si杂质扩散诱导量子阱区和垒区材料互扩散, 量子阱禁带变宽, 输出波长发生蓝移。退火会影响外延片的表面形貌, 而表面形貌则可能会影响后续封装工艺中电极的制备。结合光学显微镜及光致发光谱的测试结果, 得到825 ℃/2 h退火条件下约93 nm的最大波长蓝移量, 也证明退火对表面形貌的改变, 不会影响波长蓝移效果及后续电极工艺。
量子阱半导体激光器 光学灾变损伤 量子阱混杂 蓝移 quantum well semiconductor laser diodes catastrophe optical damage quantum well intermixing blue shift
成都电子科技大学光电信息学院，四川 成都 610054
本文研究了工作波长为980nm的InGaAs/AsGaAs大功率红外量子阱F–P腔激光器在接近1A的大电流调制下的特性。在大信号调制 下，通过数值求解，对大功率半导体激光器的参数进行了比较。随着调制深度m的增加，激光峰值不断变窄和变尖锐，而且调制频率不断减小。 还比较了脉冲和正弦调制信号的输出波形，二者的波形在同频率下相似。输出光功率由于大信号瞬态响应而发生波形变形，产生啁啾效应。调 制脉冲电流越大，啁啾越大，大小在nm数量级。
光学 量子阱半导体激光器 数值求解 大信号调制 optics quantum well semiconductor laser numerical method solution large-signal modulation
