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yeer

2008-06-26 21:23

半導(dǎo)體激光器技術(shù)概論

一、量子阱(QW)激光器

(1)QW激光器

隨著金屬有機物化學(xué)汽相淀積（MOCVD）技術(shù)的逐漸成熟和完善，QW激光器很快從實驗室研制進入商用化。QW器件是指采用QW材料作為有源區(qū)的光電子器件，材料生長一般是采用MOCVD外延技術(shù)。這種器件的特點就在于它的QW有源區(qū)具有準二維特性和量子尺寸效應(yīng)。QW激光器與體材料激光器相比，具有閾值電流小、量子效率高、振蕩頻率高的特點，并可直接在較高的溫度下工作。

(2)應(yīng)變QW激光器

為了進一步改善QW激光器的性能，人們又在QW中引入應(yīng)變和補償應(yīng)變，出現(xiàn)了應(yīng)變QW激光器和補償應(yīng)變QW激光器。應(yīng)變的引入減小了空穴的有限質(zhì)量，進一步減小了價帶間的躍遷，從而使QW激光器的閾值電流顯著降低，量子效率和振蕩頻率再次提高，并且由于價帶間躍遷的減小和俄歇復(fù)合的降低而進一步改善了溫度特性，實現(xiàn)了激光器無致冷工作。在阱和壘中分別引入不同應(yīng)變（張應(yīng)變/壓應(yīng)變）實現(xiàn)應(yīng)變補償，不僅能改善材料質(zhì)量，從而提高激光器的壽命，而且可利用壓應(yīng)變對應(yīng)于TE模式、張應(yīng)變主要對應(yīng)于TM模式的特性，制作與偏振無關(guān)的半導(dǎo)體激光放大器。

引人矚目的是，GaSb基銻化物材料的研究多年來倍受重視，因其波長覆蓋范圍寬，可從1.7m延展到4.5m，但材料生長和器件制作比較困難，1990年以前器件性能指標較低。經(jīng)過近十年的努力，目前MBE生長GaSb基銻化物應(yīng)變量子阱激光器已在1.9 2.6m波段先后獲得室溫連續(xù)大功率工作的突破。

(3)我國QW激光器的進展