导读:本文包含了双异质结激光器论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:垂直腔面发射激光器,异质结双极型晶体管,光电集成
双异质结激光器论文文献综述
周广正,李颖,兰天,代京京,王聪聪[1]（2019）在《垂直腔面发射激光器与异质结双极型晶体管集成结构的设计和模拟》一文中研究指出垂直腔面发射激光器(vertical cavity surface emitting lasers,VCSELs)和异质结双极型晶体管(heterojunction bipolar transistor, HBT)都是纵向电流器件,可以集成在同一外延片上,通过HBT基极电流调制VCSELs的输出光功率.本文设计了一种VCSELs与HBT集成结构,该结构包括VCSELs和PNP In Ga P/Ga As HBT,为直接串联结构,并利用PICS3D软件模拟了该集成结构的电光特性.为了模拟能够顺利进行,在模型中加入了过渡集电极.首先将HBT导通,电流由发射极流向过渡集电极,然后增大过渡集电极与N型电极之间的电压,使VCSELs导通且把过渡集电极的电流降为零.由于过渡集电极的电流为零,在实际结构中可以将其移除.模拟结果表明,当电流增益系数为400时,基极电流对输出光功率的最大调制率达到280 mW/m A.本文所设计的集成结构及其模拟方法对光电集成器件(opto-electronic integrated circuit,OEIC)具有一定的指导作用.(本文来源于《物理学报》期刊2019年20期）
李希越[2]（2016）在《基于双轴张应变的双异质结边缘发射锗激光器的模型研究与性能优化》一文中研究指出近年来,半导体激光器加上低损耗光纤对光纤通信产生了重大的影响,并加速了它的发展。然而目前商用化激光器器件多采用Ⅲ-V族半导体材料作为光源,由于其制备工艺与CMOS大规模集成工艺不兼容,且采用晶片键合到硅片上的技术成本昂贵、产量低,导致Ⅲ-V族半导体材料与芯片的光电异质集成不能被广泛接受。而近年来随着与硅同属Ⅳ族半导体材料的锗在硅上外延生长技术的发展,对锗的研究重新成为了热点。与Ⅲ-V族半导体材料激光器相比,目前锗激光器面临的最主要问题之一是其具有很高的阈值电流密度。以麻省理工学院制备的双异质结电激发边缘发射锗激光器为例,顶部多晶硅接触引起的高串联电阻、锗N型掺杂和多晶硅P型掺杂导致的高自由载流子吸收引起的光损耗、光腔尺寸不合适导致出现光泄漏等因素都是造成高阈值条件的原因。因此,本文的研究目的将定位于对锗激光器在不同光腔结构尺寸、应变、少数载流子寿命以及温度下的工作性能进行系统研究,特别是对锗激光器在不同条件下的阈值电流浓度、电光转换效率等参数的变化情况进行分析,以探索锗激光器工作性能优化的方案。合理地构建锗激光器模型是研究锗激光器并对其工作性能进行优化的前提。半导体材料发光的原理是导带电子与价带空穴之间通过直接带隙跃迁过程以产生光增益,而跃迁发生的必要条件则是导带Γ谷和L谷至少位于同一能级,形成直接带隙的粒子数反转条件。双轴张应变和N型掺杂的共同作用是达到这一条件的有效方式之一。与以往文献着重于对锗材料性质的理论运算不同,本文在MIT双异质结法布里-珀罗电激发边缘发射锗激光器的基础上,运用二维边缘发射激光器件模拟软件Lastip,对以间接带隙半导体材料锗作为发光源、基于双轴张应变的边缘发射激光器进行建模。在建模过程中考虑了分别由双轴张应变和N型掺杂和引起的价带分裂效应和带隙变窄效应,首次提出了包括光腔结构、金属接触以及衬底等在内的锗激光器整体结构模型。仿真数据能较好地与实验数据相吻合,验证了模型的可行性。利用所建立的模型,本文对锗激光器阈值条件在不同光腔尺寸下的变化关系进行了研究。以阈值电流大小作为衡量标准,分别对重要的光腔尺寸参数,包括光腔长度、宽度、厚度以及多晶硅覆盖层厚度进行了优化。结果表明,经过光腔尺寸优化后的锗激光器阈值电流下降了17倍,本征量子效率和外微分量子效率也分别得到了5.6倍和9.6倍的提升。证明了通过优化光腔尺寸改善锗激光器工作性能的可行性。同时,仿真结果表明,改善锗的材质,提高少数载流子寿命,可以进一步降低阈值条件,是实现锗激光器的高效低阈值工作的有效方式之一。另一方面,增大锗的双轴张应变也是降低激光器阈值条件的有效方法。应变的增大可以使得导带Γ谷和L谷之间的能量差减小,从而减小因N型掺杂所引起的自由载流子吸收带来的光损耗。在此基础上,本文分析了锗激光器光增益、阈值电流密度以及电光转换效率在不同应变及掺杂条件下的变化关系。并且给出了在不同应变下的最优掺杂浓度,为制备高应变锗激光器提供了理论参考。在实际的应用中,锗激光器会受到环境温度和自热效应的影响。本文结合材料参数与温度之间的关系,提出了锗激光器工作的温度模型。采用该模型,对锗激光器出现的与Ⅲ-V族半导体材料激光器相反的温度效应,即阈值条件随温度上升而下降的情况进行了机理分析。仿真结果表明,较大的阈值电流密度带来的大量注入载流子会使参与直接带隙跃迁的能级在高温时的载流子浓度比低温时要大,这是造成异常温度效应的原因。因此,优化光腔尺寸以及增大应变是降低阈值条件,避免异常温度效应现象出现的有效方式之一。(本文来源于《华南理工大学》期刊2016-10-18）
张玲丽[3]（2012）在《双异质结激光器的Pspice温度修正模型》一文中研究指出为了能够正确反映出双异质结激光器的温度特性,对双异质结激光器(DH-LD)原有的Pspice模型进行了温度适用性修正,找出了原模型中被误当作常数但实际却受温度影响的因子,并做出了适当的修正。根据修正后的Pspice等效电路温度模型对双异质结激光器进行了模拟,得到了双异质结激光器在温度升高时表现出的最明显的2个效应:阈值电流Ith增大和外微分量子效率ηd减小。实践证明:运用该修正模型使光发射器中温度控制电路和功率控制电路成为可能。(本文来源于《数字通信》期刊2012年01期）
段子刚,柴广跃[4]（2010）在《1550nm波长PNP型InGaAsP-InP异质结晶体管激光器材料设计与外延生长》一文中研究指出基于器件模拟仿真,设计了一种PNP型1.5μm波长多量子阱InGaAsP-InP异质结晶体管激光器材料外延结构,并采用金属有机化学气相沉积外延生长.其中基区采用N型Si掺杂.因为扩散系数小,比较P型Zn搀杂具有较高的稳定性,因而较NPN结构外延材料容易获得高质量的光学有源区.由于N型欧姆接触比P型容易获得,基区搀杂浓度可以相对较低,有利于减小基区光损耗和载流子复合,从而获得较低的阈值电流和较高的输出光功率.所获得的外延材料呈现较高光-荧光谱峰值和65.1nm较低半峰宽.测试结果显示了较高的外延片光学质量.(本文来源于《光子学报》期刊2010年08期）
徐章程,张雅婷,J,M,Hvam[5]（2007）在《亚单层InGaAs/GaAs量子点异质结和激光器》一文中研究指出关于纳米材料与器件的研究受到人们的广泛关注。纳米点是指粒径在1～100 nm 之间的小颗粒。用带隙较宽的半导体材料将带隙较窄的纳米点包裹起来,而且纳米点的尺寸与相应的体材料中电子的德布罗意波长相比拟时,纳米点变成量子点。半导体量子点具有 Delta 函数状的能态密度,其响应波长可以通过控制量子点的成分和尺寸来调节,因此量子点可以用于制备新奇的光电器件,如量子点激光器等。分子束外延和或金属有机化学气相外延技术是制备半导体量子点异质结的两种重要手段。利用 Stranski-Krastanow(SK)生长模式以及亚单层(Submonolayer,SML)沉积方法,可以制备高质量的量子点材料。这里,我们主要介绍 SML 量子点的分子束外延的生长、结构、光学性质以及激光器应用．(本文来源于《第11届全国发光学学术会议论文摘要集》期刊2007-08-01）
徐章程[6]（2005）在《亚单层沉积的InGaAs/GaAs量子点异质结与激光器(英文)》一文中研究指出1.Research Background and MBE growth of InGaAs/GaAs QDs:SK and SML QDs2.Characterization of SML InGaAs/GaAs QDs:Structure(TEM),(本文来源于《京津激光界青年科学家论坛报告选》期刊2005-12-01）
卜涛,陈慰宗,刘军,冯宇[7]（2001）在《异质结半导体激光器》一文中研究指出异质结半导体激光器是半导体激光发展史上的重要突破,它的出现使光纤通信及网络技术成为现实并迅速发展。异质结构已成为当代高性能半导体光电子器件的典型结构,具有巨大的开发潜力和应用价值。(本文来源于《物理通报》期刊2001年11期）
颜学进,张权生,石志文,杜云,祝亚芹[8]（1997）在《刻蚀腔InGaAsP/InP双异质结激光器的制作与特性》一文中研究指出本文报道了用反应离子刻蚀（RIE）与晶向湿法化学腐蚀（XWCE）相结合沿InP衬底（110）方向获得工作波长1．3μm的InGaAsP／InP双异质结激光器的腔面的方法．用CH4：H2：Ar2的混合物作干法刻蚀的反应气体，用H2SO4：HCl：H2O2作湿法腐蚀的腐蚀剂，我们获得了质量较好的激光器的光学腔面．用一个刻蚀腔面与一个解理面组成激光器的F－P腔，我们获得了它的宽接触阈值电流和微分量子效率与用传统的解理腔面的激光器的宽接触阈值电流与微分量子效率相当的激光器．(本文来源于《半导体学报》期刊1997年11期）
任大翠,李含轩,薄报学[9]（1995）在《液相外延生长超薄有源层Al_xGa_（1－x）As／GaAs分别限制双异质结构激光器》一文中研究指出报道超薄有源层ＡｌｘＧａ１－ｘＡＳ／ＧａＡｓ分别限制双异质结构半导体激光器的液相外延的过程。讨论了过冷度、生长温度和降温速率等对生长速率的影响。扫描电镜测得生长温度为６８０℃时，ＧａＡｓ有源层厚度可低至２５～３５ｎｍ。宽接触分别限制双异质结构ＬＤｓ的室温连续阈值电流密度多在７００～８００Ａ／ｃｍ２。(本文来源于《光学学报》期刊1995年10期）
夏瑞东,常悦,庄蔚华[10]（1995）在《双异质结激光器的Auger复合分析》一文中研究指出本文通过对１．５５μｍ双异质结激光器中０．９５μｍ的高能发光峰的分析，证明了ＩｎＧａＡｓＰ有源区的Ａｕｇｅｒ复合是造成载流子向两侧ＩｎＰ限制层漏泄的主要原因，也是影响激光器Ｔ０值的主要因素。(本文来源于《电子学报》期刊1995年08期）
双异质结激光器论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
近年来,半导体激光器加上低损耗光纤对光纤通信产生了重大的影响,并加速了它的发展。然而目前商用化激光器器件多采用Ⅲ-V族半导体材料作为光源,由于其制备工艺与CMOS大规模集成工艺不兼容,且采用晶片键合到硅片上的技术成本昂贵、产量低,导致Ⅲ-V族半导体材料与芯片的光电异质集成不能被广泛接受。而近年来随着与硅同属Ⅳ族半导体材料的锗在硅上外延生长技术的发展,对锗的研究重新成为了热点。与Ⅲ-V族半导体材料激光器相比,目前锗激光器面临的最主要问题之一是其具有很高的阈值电流密度。以麻省理工学院制备的双异质结电激发边缘发射锗激光器为例,顶部多晶硅接触引起的高串联电阻、锗N型掺杂和多晶硅P型掺杂导致的高自由载流子吸收引起的光损耗、光腔尺寸不合适导致出现光泄漏等因素都是造成高阈值条件的原因。因此,本文的研究目的将定位于对锗激光器在不同光腔结构尺寸、应变、少数载流子寿命以及温度下的工作性能进行系统研究,特别是对锗激光器在不同条件下的阈值电流浓度、电光转换效率等参数的变化情况进行分析,以探索锗激光器工作性能优化的方案。合理地构建锗激光器模型是研究锗激光器并对其工作性能进行优化的前提。半导体材料发光的原理是导带电子与价带空穴之间通过直接带隙跃迁过程以产生光增益,而跃迁发生的必要条件则是导带Γ谷和L谷至少位于同一能级,形成直接带隙的粒子数反转条件。双轴张应变和N型掺杂的共同作用是达到这一条件的有效方式之一。与以往文献着重于对锗材料性质的理论运算不同,本文在MIT双异质结法布里-珀罗电激发边缘发射锗激光器的基础上,运用二维边缘发射激光器件模拟软件Lastip,对以间接带隙半导体材料锗作为发光源、基于双轴张应变的边缘发射激光器进行建模。在建模过程中考虑了分别由双轴张应变和N型掺杂和引起的价带分裂效应和带隙变窄效应,首次提出了包括光腔结构、金属接触以及衬底等在内的锗激光器整体结构模型。仿真数据能较好地与实验数据相吻合,验证了模型的可行性。利用所建立的模型,本文对锗激光器阈值条件在不同光腔尺寸下的变化关系进行了研究。以阈值电流大小作为衡量标准,分别对重要的光腔尺寸参数,包括光腔长度、宽度、厚度以及多晶硅覆盖层厚度进行了优化。结果表明,经过光腔尺寸优化后的锗激光器阈值电流下降了17倍,本征量子效率和外微分量子效率也分别得到了5.6倍和9.6倍的提升。证明了通过优化光腔尺寸改善锗激光器工作性能的可行性。同时,仿真结果表明,改善锗的材质,提高少数载流子寿命,可以进一步降低阈值条件,是实现锗激光器的高效低阈值工作的有效方式之一。另一方面,增大锗的双轴张应变也是降低激光器阈值条件的有效方法。应变的增大可以使得导带Γ谷和L谷之间的能量差减小,从而减小因N型掺杂所引起的自由载流子吸收带来的光损耗。在此基础上,本文分析了锗激光器光增益、阈值电流密度以及电光转换效率在不同应变及掺杂条件下的变化关系。并且给出了在不同应变下的最优掺杂浓度,为制备高应变锗激光器提供了理论参考。在实际的应用中,锗激光器会受到环境温度和自热效应的影响。本文结合材料参数与温度之间的关系,提出了锗激光器工作的温度模型。采用该模型,对锗激光器出现的与Ⅲ-V族半导体材料激光器相反的温度效应,即阈值条件随温度上升而下降的情况进行了机理分析。仿真结果表明,较大的阈值电流密度带来的大量注入载流子会使参与直接带隙跃迁的能级在高温时的载流子浓度比低温时要大,这是造成异常温度效应的原因。因此,优化光腔尺寸以及增大应变是降低阈值条件,避免异常温度效应现象出现的有效方式之一。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
双异质结激光器论文参考文献
[1].周广正,李颖,兰天,代京京,王聪聪.垂直腔面发射激光器与异质结双极型晶体管集成结构的设计和模拟[J].物理学报.2019
[2].李希越.基于双轴张应变的双异质结边缘发射锗激光器的模型研究与性能优化[D].华南理工大学.2016
[3].张玲丽.双异质结激光器的Pspice温度修正模型[J].数字通信.2012
[4].段子刚,柴广跃.1550nm波长PNP型InGaAsP-InP异质结晶体管激光器材料设计与外延生长[J].光子学报.2010
[5].徐章程,张雅婷,J,M,Hvam.亚单层InGaAs/GaAs量子点异质结和激光器[C].第11届全国发光学学术会议论文摘要集.2007
[6].徐章程.亚单层沉积的InGaAs/GaAs量子点异质结与激光器(英文)[C].京津激光界青年科学家论坛报告选.2005
[7].卜涛,陈慰宗,刘军,冯宇.异质结半导体激光器[J].物理通报.2001
[8].颜学进,张权生,石志文,杜云,祝亚芹.刻蚀腔InGaAsP/InP双异质结激光器的制作与特性[J].半导体学报.1997
[9].任大翠,李含轩,薄报学.液相外延生长超薄有源层Al_xGa_（1－x）As／GaAs分别限制双异质结构激光器[J].光学学报.1995
[10].夏瑞东,常悦,庄蔚华.双异质结激光器的Auger复合分析[J].电子学报.1995