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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

 2.75 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

 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

 掺Te的GaSb薄膜分子束外延生长及缺陷特性

陈燕 邓爱红 汤宝 王国伟 徐应强 牛智川

[摘要]分析了非掺GaSb材料及在GaAs衬底上用分子束外延生长掺杂Te的GaSb薄膜材料的缺陷特性，主要应用正电子湮没多谱勒展宽谱方法，并结合原子力显微镜和X射线衍射测试进行.多谱勒展宽谱研究表明，采用分子束外延法生长的掺...

 PDF全文红外与毫米波学报 | 2012, 31(04):298-301

 GaAs基短周期InAs/GaSb超晶格红外探测器研究

郭 杰 彭震宇 鲁正雄 孙维国 郝瑞亭 周志强 许应强 牛智川

[摘要]采用分子束外延(MBE)方法，在(001)GaAs衬底上生长了短周期Ⅱ型超晶格(SLs):InAs/GaSb (2ML/8ML) 和InAs/GaSb (8ML/8ML).从X射线衍射(HRXRD)中计算出超晶格周期分别为31.2 和57.3 .室温红外透射光 谱表明两种超晶格结...

 PDF全文红外与毫米波学报 | 2009, 28(03):165-167

 1．55μm低温生长GaAs谐振腔增强型探测器

韩勤 彭红玲 杜云 倪海桥 赵欢 牛智川 吴荣汉

[摘要]利用低温(200℃)生长的GaAs材料作为吸收层制备了GaAs基1．55μm谐振腔增强型(RCE)光电探测器，对其光电特性进行了分析、研究．无光照0偏压下探测器暗电流为8．0×10－12A；光电流谱峰值波长1563nm；响应谱线半宽...

 PDF全文光子学报 | 2006, 35(04):0549-551

 In_0.2 Ga_0.8 As-GaAs复合应力缓冲层上的1.3 μmInAs/GaAs自组织量子点

方志丹 龚政 苗振华 牛智川 沈光地

[摘要]用光荧光谱和原子力显微镜测试技术系统研究了在2 nm In0.2Ga0.8As和x ML GaAs的复合应力缓冲层上生长的InAs/GaAs自组织量子点的发光特性和表面形貌.采用In0.2Ga0.8As与薄层GaAs复合的应力缓冲层,由于减少了晶格失配度...

 PDF全文红外与毫米波学报 | 2005, 24(05):324-327