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 基于二维材料异质结的光探测器研究进展

杨珏晗 魏钟鸣 牛智川

[摘要]二维材料异质结因其特有的层状结构和优异的光响应性质, 被认为具有应用于新一代光探测器件的潜力。二维材料家族具有丰富的种类, 因其能带带隙 范围分布广, 光电响应可覆盖从紫外到红外的波谱范围。另外二维材料层间通...

 PDF全文人工晶体学报 | 2020, 49(03):379

 2 μm GaSb基被动锁模激光器重复频率变化的研究（特邀）

李翔 汪宏 乔忠良 张宇 牛智川 佟存柱 刘重阳

[摘要]半导体锁模激光器产生的高重复频率的光脉冲序列在众多领域都有着广泛的应用，而对于绝大多数应用，一个固定而准确的重复频率是必须的。由于此种激光器的重复频率主要由激光器波导的有效折射率和腔长来确定，激光器制...

 PDF全文红外与激光工程 | 2020, 49(12):20201054-20201054

 2~4 μm中红外锑化物半导体激光器研究进展（特邀）

杨成奥 张一 尚金铭 陈益航 王天放 佟海保 任正伟 张宇 徐应强 牛智川

[摘要]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...

 PDF全文红外与激光工程 | 2020, 49(12):20201075-20201075

 基于锑化物二类超晶格的多色红外探测器研究进展

蒋洞微 徐应强 王国伟 牛智川

[摘要]近年来InAs/GaSb二类超晶格红外探测器在材料晶体结构生长、器件结构设计与成像应用方面取得了飞速发展。尤其在多色红外探测方面，二类超晶格材料以其具备的带隙可调、暗电流小、量子效率高、材料均匀性高，以及成本低...

 PDF全文人工晶体学报 | 2020, 49(12):2211

 2.75 μm中红外GaSb基五元化合物势垒量子阱激光器

袁野 柴小力 杨成奥 张一 尚金铭 谢圣文 李森森 张宇 徐应强 宿星亮 牛智川

[摘要]设计制备了GaSb基I型InGaAsSb量子阱激光器,其激射波长为2。75 μm。五元势垒材料AlGaInAsSb有效降低了势垒的价带能级并提高了价带带阶,使量子阱发光波长红移至2。75 μm波段。通过优化分子束外延生长参数,得到了高发...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(07):0701026

 利用分子束外延在GaAs基上生长高特征温度的InAs量子点激光器

袁野 苏向斌 杨成奥 张一 尚金铭 谢圣文 张宇 倪海桥 徐应强 牛智川

[摘要]通过MBE外延系统生长了1.3 μm的GaAs基InAs量子点激光器.为了获得更好的器件性能，InAs量子点的最优生长温度被标定为520 ℃，并且在有源区中引入Be掺杂.制备了脊宽100 μm，腔长2 mm的激光器单管器件，在未镀膜的情况...

 PDF全文红外与毫米波学报 | 2020, 39(06):667-670

 蝶形天线增强的InP基室温HEMT太赫兹探测器研究

李金伦 崔少辉 张 静 张振伟 张博文 倪海桥 牛智川

[摘要]采用分子束外延技术制备了InP基HEMT样片，室温下样片迁移率达10 289 cm2/(V·s)。通过光刻、腐蚀、磁控溅射、点焊等工艺技术制备出了蝶形天线耦合的太赫兹探测器件。器件采用的蝶形天线经HFSS软件仿真优化后，天...

 PDF全文红外与激光工程 | 2019, 48(09):0919001

  2 μm InGaSb/AlGaAsSb量子阱激光器理想因子的研究

李 翔 汪 宏 乔忠良 张 宇 徐应强 牛智川 佟存柱 刘重阳

[摘要]展示了一种低阈值(~131 A/cm2)2 μm InGaSb/AlGaAsSb单量子阱(Single Quantum Well, SQW)激光器, 并对该激光器的理想因子n进行了研究。激光器的总体理想因子n由中央pn结的理想因子n和n型GaSb衬底与n型金属之间形成的...

 PDF全文红外与激光工程 | 2018, 47(05):0503001

 2 μm GaSb基大功率半导体激光器研究进展

谢圣文 杨成奥 黄书山 袁 野 邵福会 张 一 尚金铭 张 宇 徐应强 倪海桥 牛智川

[摘要]2 μm波段GaSb基大功率激光器在诸多领域具有广阔的应用前景,如气体探测、医疗美容、激光加工等。基于功率提升, 综述和讨论了2 μm波段GaSb基激光器结构的发展过程, 介绍了目前国内外的研究状况, 讨论和分析了GaSb基激...

 PDF全文红外与激光工程 | 2018, 47(05):0503003

 锑化物中红外单模半导体激光器研究进展

杨成奥 谢圣文 黄书山 袁 野 张 一 尚金铭 张 宇 徐应强 牛智川

[摘要]锑化物材料因为其天然的禁带宽度较小的优势, 是2~4 μm波段半导体光电材料和器件研究的理想体系。近年来, 国内外在锑化物大功率半导体激光器方面的研究取得了很大的进展, 实现了大功率单管、阵列激光器的室温工作。然...

 PDF全文红外与激光工程 | 2018, 47(05):0503002

 3~4 μm锑化物带间级联激光器研究进展(特邀)

张 一 张 宇 杨成奥 谢圣文 邵福会 尚金铭 黄书山 袁 野 徐应强 倪海桥 牛智川

[摘要]3~4 μm波段中红外激光器在工业气体检测、医学医疗和自由空间光通信等诸多领域具有十分重要的应用。目前锑化物半导体带间级联激光器是实现中红外3~4 μm波段的理想方案。带间级联激光器(Interband Cascade Laser,ICL...

 PDF全文红外与激光工程 | 2018, 47(10):1003003

 GaSb基光泵浦半导体碟片激光器的研究进展(特邀)

尚金铭 张 宇 杨成奥 谢圣文 黄书山 袁 野 张 一 邵福会 徐应强 牛智川

[摘要]GaSb基光泵浦半导体碟片激光器(OP-SDLs)可以获得高光束质量和高功率的红外激光输出, 是近年来新型中红外激光器件研究领域的热点。文中介绍了GaSb基光泵浦半导体碟片激光器增益芯片的外延结构和工作原理, 综述了2 μm...

 PDF全文红外与激光工程 | 2018, 47(10):1003004

 镀膜对2.0 μm锑化物激光器性能的提升

黄书山 张宇 杨成奥 谢圣文 徐应强 倪海桥 牛智川

[摘要]基于InGaSb/AlGaAsSb材料体系, 制备出了一款高性能的镀膜激光器。为了性能对比, 同时制备了未镀膜激光器。未镀膜的器件在注入电流为3.0 A时, 室温连续模式下的输出功率达到300 mW, 最大插头效率为 8.3%。镀膜器件在注...

 PDF全文中国激光 | 2018, 45(09):0901005

 蝶形天线增强的共振隧穿二极管太赫兹探测器研究

李金伦 崔少辉 张振伟 倪海桥 牛智川

[摘要]采用分子束外延技术制备了基于共振隧穿二极管的探测器样品。为提高探测响应度，探测器采用蝶形天线增强太赫兹电场强度，并以0.2 THz入射频率为参考对天线结构进行设计。测试采用输出功率为20 mW的太赫兹源，室温下在...

 PDF全文中国激光 | 2018, 45(08):0814002

 InAs/AlSb 异质结的Pd/Ti/Pt/Au 合金化欧姆接触

张静 吕红亮 倪海桥 牛智川 张义门 张玉明

[摘要]为了得到较低的接触电阻, 研究了帽层未掺杂的InAs/AlSb 异质结的Pd/Ti/Pt/Au合金化欧姆接触.利用传输线模型(TLM)测量了接触电阻Rc.在最佳的快速热退火条件为275 °C和20 s时, InAs/AlSb 异质结的Pd/Ti/Pt/Au接触...

 PDF全文红外与毫米波学报 | 2018, 37(06):679

 利用高阶DBR实现简单的2.0 μm GaSb激光器

黄书山 杨成奥 张宇 谢圣文 廖永平 柴小力 徐应强 牛智川

[摘要]利用高阶Bragg光栅成功制备出GaSb基DBR激光器, 避免了复杂的制备工艺.利用标准接触曝光制备出16阶和24阶Bragg光栅以及双沟脊条波导结构.16阶Bragg光栅器件在室温下实现了SMSR高达17.5 dB 的单模激光输出.CW状态下室温...

 PDF全文红外与毫米波学报 | 2018, 37(06):653

 GaAs基InAs/AlSb二维电子气结构的生长优化

崔晓然 吕红亮 李金伦 苏向斌 徐应强 牛智川

[摘要]采用分子束外延设备(MBE), 外延生长了InAs/AlSb二维电子气结构样品.样品制备过程中, 通过优化AlGaSb缓冲层厚度和InAs/AlSb界面厚度、改变AlSb隔离层厚度, 分别对比了材料二维电子气特性的变化, 并在隔离层厚度为5 nm...

 PDF全文红外与毫米波学报 | 2018, 37(04):385

 全息光刻制备LC-DFB及光栅刻蚀优化

李欢 杨成奥 谢圣文 黄书山 柴小力 张宇 王金良 牛智川

[摘要]成功制备出室温激射波长为2 μm的GaSb基侧向耦合分布反馈量子阱激光器.采用全息曝光及电感耦合等离子体刻蚀技术制备二阶布拉格光栅.优化了光栅制备的刻蚀条件,并获得室温2 μm单纵模激射.激光器输出光功率超过5 mW,最...

 PDF全文红外与毫米波学报 | 2018, 37(02):140

 1 880 nm侧向耦合分布反馈激光器的研究

李欢 谢圣文 张宇 柴小力 黄书山 王金良 牛智川

[摘要]完成1 880 nm高阶锑化镓侧向耦合分布反馈半导体激光器的制备。采用侧向耦合(Lateral coupled)结构使得外延材料可以一次生长完成, 避免了外延层中Al组分容易氧化的特性导致的二次外延生长困难的问题, 采用接触式紫外光...

 PDF全文应用激光 | 2017, 37(05):727

 HEMT太赫兹探测器的二维电子气特性分析

李金伦 崔少辉 徐建星 袁野 苏向斌 倪海桥 牛智川

[摘要]采用分子束外延技术(MBE)对GaAs/AlxGa1-xAs二维电子气(2DEG)样品进行了制备, 样品制备过程中, 通过改变Al的组分含量、隔离层厚度、对比体掺杂与δ掺杂两种方式, 在300 K条件下对制备的样品进行了霍尔测试, 获得了室温...

 PDF全文红外与毫米波学报 | 2017, 36(06):790

 2微米波段低发散角瓦级GaSb基宽区量子阱激光器

邢恩博 戎佳敏 张宇 佟存柱 田思聪 汪丽杰 舒适立 卢泽丰 牛智川 王立军

[摘要]通过在宽区GaSb基半导体激光器波导中引入鱼骨型微结构, 实现了瓦级激光输出并且改善了侧向发散角.本文通过分析微结构的刻蚀深度对激光功率和远场特性的影响, 研究并发现了微结构的引入可以明显的提高激光器输出功率,...

 PDF全文红外与毫米波学报 | 2017, 36(03):280

 高功率GaSb基2.6微米InGaAsSb/AlGaAsSb I型量子阱室温工作激光器

柴小力 张宇 廖永平 黄书山 杨成奥 孙姚耀 徐应强 牛智川

[摘要]成功制备出2.6μm GaSb基I型InGaAsSb/AlGaAsSb量子阱高功率半导体激光器.利用分子束外延设备(MBE)生长出器件的材料结构.为了得到更好的光学质量, 将量子阱的生长温度优化至500℃, 并将量子阱的压应变调节为1.3%.制备...

 PDF全文红外与毫米波学报 | 2017, 36(03):257

 GaSb衬底上分子束外延生长的低温GaSb薄膜的低缺陷表面

郝瑞亭 任洋 刘思佳 郭杰 王国伟 徐应强 牛智川

[摘要]系统地研究了随着GaSb薄膜生长温度的降低, Sb/Ga(V/III)比的变化对薄膜低缺陷表面质量的影响.为了获得良好表面形貌的GaSb外延层, 生长温度与V/III比均需要同时降低.当Sb源裂解温度为900℃时, 生长得到低缺陷表面的低...

 PDF全文红外与毫米波学报 | 2017, 36(02):135

 片上太赫兹天线集成器件LT-GaAs外延转移工艺

郭春妍 徐建星 彭红玲 倪海桥 汪韬 田进寿 牛智川 吴朝新 左剑 张存林

[摘要]提供了一种实现片上太赫兹天线集成器件光电导开关材料低温GaAs(LT-GaAs)外延层的转移工艺, 使用HNO3-NH4OH-H2O-C3H8O7·H2O溶液-H2O2-HCl腐蚀体系化学湿法腐蚀分子束外延(MBE)生长的外延材料, Hall测试表明MBE生...

 PDF全文红外与毫米波学报 | 2017, 36(02):220

 共振隧穿二极管近红外探测器的电流抑制方法研究

裴康明 詹锋 倪海桥 董宇 牛智川

[摘要]针对共振隧穿二极管近红外探测器焦平面阵列本征电流较大的问题，提出了一种通过对共振隧穿二极管近红外探测器双势垒结构(DBS)进行p 型掺杂来抑制电流的方法，并用有限元软件对探测器进行了模拟。研究了单势垒p 型掺杂...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2016, 53(02):020402

 大功率高效率2μm锑化镓基量子阱激光器

廖永平 张宇 杨成奥 黄书山 柴小力 王国伟 徐应强 倪海桥 牛智川

[摘要]通过MBE外延系统生长了2 μm GaSb基AlGaAsSb/InGaSb I型量子阱激光器, 并制备了宽面条形波导激光器件, 在20℃工作温度下, 器件最大连续激射功率达到1.058 W, 当注入电流为0.5 A时, 峰值波长为1977μm, 最大能量转换...

 PDF全文红外与毫米波学报 | 2016, 35(06):672

 低暗电流InGaAs-MSM光电探测器

闫欣 汪韬 尹飞 倪海桥 牛智川 辛丽伟 田进寿

[摘要]MSM(金属-半导体-金属)型光电探测器的较低寄生电容和高带宽的特点使得其应用广泛,可用于空间通信、遥感等多方面,但暗电流偏大仍是制约其发展的重要因素.为此,本文研制了100×100 μm2 面积的InGaAs-MSM光电探测器...

 PDF全文光子学报 | 2015, 44(06):0604002

 锑化镓基量子阱2 μm大功率激光器

廖永平 张宇 邢军亮 杨成奥 魏思航 郝宏玥 徐应强 牛智川

[摘要]使用固态源MBE系统进行锑化镓基量子阱激光器结构的外延生长，通过优化稳定生长条件，结合标准宽条形激光器制备工艺，获得了在15℃工作温度下823 mW的连续光输出，注入电流0.5 A时，峰值波长为1.98 μm。在1000 Hz，5...

 PDF全文中国激光 | 2015, 42(s1):s102006

 共振隧穿弱光探测器的分子束外延生长条件优化

董宇 王广龙 倪海桥 陈建辉 乔中涛 裴康明 李宝晨 牛智川

[摘要]对一种共振隧穿弱光探测器的分子束外延生长条件进行了研究。对探测器结构进行设计，研究了不同Al束流和不同生长温度下In0.52Al0.48As 材料的生长质量，结合X 射线衍射及原子力显微镜测试结果确定了In0.52Al0.48As 材...

 PDF全文中国激光 | 2015, 42(08):0817001

 双层堆垛长波长InAs/GaAs量子点发光性质研究

魏全香 吴兵朋 任正伟 贺振宏 牛智川

[摘要]研究了双层堆垛InAs/GaAs/InAs自组织量子点的生长和光致发光(PL)的物理性质。通过优化InAs淀积量、中间GaAs层厚度以及InAs量子点生长温度等生长条件，获得了室温光致发光1391~1438 nm的高质量InAs量子点。研究发现对...

 PDF全文光学学报 | 2012, 32(01):0125001