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InAs/InGaAs数字合金应变补偿量子阱激光器(英文)

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红外与毫米波学报 2014年第3期33卷 213-217页

作者：曹远迎顾溢张永刚李耀耀方祥李爱珍周立李好斯白音中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050

采用气态源分子束外延在InP衬底上生长InAs/InGaAs数字合金应变补偿量子阱激光器.有源区的多量子阱结构由压应变的InAs/In_(0.53)Ga_(0.47)As数字合金三角形势阱和张应变的In_(0.43)Ga_(0.57)As势垒构成.X射线衍射测试表明赝晶生长的量... 详细信息

采用气态源分子束外延在InP衬底上生长InAs/InGaAs数字合金应变补偿量子阱激光器.有源区的多量子阱结构由压应变的InAs/In_(0.53)Ga_(0.47)As数字合金三角形势阱和张应变的In_(0.43)Ga_(0.57)As势垒构成.X射线衍射测试表明赝晶生长的量子阱结构具有很高的晶格质量.在100K、130mA连续波工作模式下,激光器的峰值波长达到1.94μm,对应的阈值电流密度为2.58 kA/cm^2.随着温度升高,激光器的激射光谱出现独特的蓝移现象,这是由于激光器结构中相对较高的内部吸收和弱的光学限制引起最大增益函数斜率降低所导致的.

关键词：数字合金量子阱分子束外延

晶格失配度达2.6%的波长扩展InGaAs/InP光电探测器结构(英文)

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红外与毫米波学报 2010年第2期29卷 81-86页

作者：顾溢李成王凯李好斯白音李耀耀张永刚中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050 中国科学院研究生院北京100039

利用气态源分子束外延,采用相对较高的1.1%μm-1失配度变化速率,在InAlAs递变缓冲层上生长了晶格失配度高达2.6%的InP基InGaAs变形晶格探测器结构,并与采用相同结构而晶格失配度为1.7%和2.1%的探测器样品进行了比较。通过原子力显微镜、... 详细信息

利用气态源分子束外延,采用相对较高的1.1%μm-1失配度变化速率,在InAlAs递变缓冲层上生长了晶格失配度高达2.6%的InP基InGaAs变形晶格探测器结构,并与采用相同结构而晶格失配度为1.7%和2.1%的探测器样品进行了比较。通过原子力显微镜、X射线衍射、光致发光和器件特性测试对样品进行了表征。结果显示该晶格失配度达2.6%的探测器结构具有较好的表面形貌、较大的晶格弛豫度和理想的光学特性。器件室温截止波长约为2.9μm,直径为300μm的器件室温下在反向偏压10mV时的暗电流为2.56μA。

关键词：光电探测器缓冲层 InGaAs 晶格失配

InP衬底上晶格匹配四元系InAlGaAs的气态源分子束外延生长(英文)

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红外与毫米波学报 2012年第5期31卷 385-388,398页

作者：王凯顾溢方祥周立李成李好斯白音张永刚中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050 中国科学院研究生院北京100049 中国科学院红外成像材料与器件重点实验室上海200083

采用高分辨率X射线衍射摇摆曲线、光致发光以及霍尔测试对采用气态源分子束外延方法生长的四元系In-AlGaAs材料性质进行了表征。摇摆曲线结果表明,根据计算数据所生长的InAlGaAs样品与InP衬底基本匹配.光致发光和霍尔测试结果显示随着A... 详细信息

采用高分辨率X射线衍射摇摆曲线、光致发光以及霍尔测试对采用气态源分子束外延方法生长的四元系In-AlGaAs材料性质进行了表征。摇摆曲线结果表明,根据计算数据所生长的InAlGaAs样品与InP衬底基本匹配.光致发光和霍尔测试结果显示随着Al组分的增加,样品的光致发光强度、电子浓度和迁移率均有所下降.样品的三族元素组分由光致发光及X射线衍射实验获得,测试结果与设计值吻合,Al组分的实验设计值与测试结果的关系提供了一种实用的精确控制组分的方法.

关键词：化合物半导体分子束外延 InAlGaAs X射线衍射光致发光

异质界面数字梯度超晶格对扩展波长InGaAs光电探测器性能的改善

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红外与毫米波学报 2009年第6期28卷 405-409页

作者：王凯张永刚顾溢李成李好斯白音李耀耀中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050 中国科学院研究生院北京100039

采用气态源分子束外延方法生长了三种不同结构的扩展波长(室温下50%截止波长为2.4μm)InxGa1-xAs光电探测器材料,并制成了台面型器件.材料的表面形貌、X射线衍射摇摆曲线及光致发光谱表明,在InA lAs/In-GaAs异质界面处生长数字梯度超晶... 详细信息

采用气态源分子束外延方法生长了三种不同结构的扩展波长(室温下50%截止波长为2.4μm)InxGa1-xAs光电探测器材料,并制成了台面型器件.材料的表面形貌、X射线衍射摇摆曲线及光致发光谱表明,在InA lAs/In-GaAs异质界面处生长数字梯度超晶格可以明显提高材料质量;器件在室温下的暗电流结果显示,直径为300μm的器件在反向偏压为10mV时,没有生长超晶格结构的器件暗电流为0.521μA,而生长超晶格结构的器件暗电流降到0.480μA.同时,在生长InxA l1-xAs组分线性渐变缓冲层之前首先生长一层InP缓冲层也有利于改善材料质量和器件性能.

关键词：数字梯度超晶格 InP缓冲层 InxGa1-xAs 位错

2～3微米波段InP基无锑激光器和光电探测器

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红外与毫米波学报 2016年第3期35卷 275-280页

作者：张永刚顾溢陈星佑马英杰曹远迎周立奚苏萍杜奔李爱珍李好斯白音中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050

介绍了我们基于InP衬底采用无锑材料体系开展的2～3μm波段激光器及光电探测器方面的持续探索，包括采用赝配三角形量子阱方案的2～2．5μm波段I型InGaAs多量子阱激光器、采用虚拟衬底异变方案的2．5～3μm波段I型InAs多量子阱激光器、... 详细信息

介绍了我们基于InP衬底采用无锑材料体系开展的2～3μm波段激光器及光电探测器方面的持续探索，包括采用赝配三角形量子阱方案的2～2．5μm波段I型InGaAs多量子阱激光器、采用虚拟衬底异变方案的2．5～3μm波段I型InAs多量子阱激光器、以及截止波长大于1．7μm的高In组分InGaAs光电探测器等，这些器件结构均采用GSMBE方法生长，其中2．5μm以下波长的激光器已实现了高于室温的CW激射并获实际应用，2．9μm波长的激光器也在热电制冷温度下实现了脉冲激射，含超晶格电子阻挡势垒层的截止波长2．6μm InGaAs光电探测器暗电流显著减小，此类光电探测器材料已用于航天遥感焦平面组件的研制．

关键词：半导体激光器光电探测器磷化铟基无锑气态源分子束外延

全息光刻和二次显影法制备柱形二维光子晶体(英文)

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红外与毫米波学报 2014年第1期33卷 45-49页

作者：曹远迎张永刚李耀耀顾溢李爱珍李好斯白音中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050

采用全息光刻和二次显影的方法制备了柱形二维光子晶体.在此过程中,二维点状的周期结构首先在正性光刻胶上直接形成,然后经由Si3N4硬掩模转移到衬底材料上.利用二次显影的方法,曝光强度最强和曝光强度中等区域的光刻胶能够被同时充分显... 详细信息

采用全息光刻和二次显影的方法制备了柱形二维光子晶体.在此过程中,二维点状的周期结构首先在正性光刻胶上直接形成,然后经由Si3N4硬掩模转移到衬底材料上.利用二次显影的方法,曝光强度最强和曝光强度中等区域的光刻胶能够被同时充分显影,而曝光强度最弱区域的光刻胶则可以完全被保留下来.通过调节入射角,可以方便地调节二维结构的周期.利用此方法,在相对较大的面积上制备了不同周期的二维结构,二维结构具有很好的均匀性和重复性.文章对有关的工艺参数进行了详细讨论.

关键词：全息光刻二维光子晶体柱形二次显影

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中红外半导体光源和探测器件及其应用

红外与激光工程 2011年第10期40卷 1846-1850页

作者：张永刚顾溢李耀耀李爱珍王凯李成李好斯白音张晓钧中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050

中红外波段(2～25μm)的光电子器件在气体检测、红外遥感和红外对抗等领域都有重要应用。介绍了笔者近年来在中红外波段的半导体光源和光电探测器方面的工作进展,包括InP基量子级联激光器、2μm波段锑化物量子阱激光器和波长扩展InGaAs... 详细信息

中红外波段(2～25μm)的光电子器件在气体检测、红外遥感和红外对抗等领域都有重要应用。介绍了笔者近年来在中红外波段的半导体光源和光电探测器方面的工作进展,包括InP基量子级联激光器、2μm波段锑化物量子阱激光器和波长扩展InGaAs光伏型探测器的研制以及器件应用方面的工作。这些光电子器件所用高性能材料都是笔者采用分子束外延方法生长的,中红外分布反馈量子级联激光器可在高于室温下脉冲工作,2μm波段锑化物量子阱激光器可在80℃下连续波工作,室温工作InGaAs探测器的截止波长扩展已至2.9μm。这些器件已在气体检测等方面获得应用。

关键词：中红外半导体激光器光电探测器化合物半导体分子束外延

双异质结扩展波长InGaAs PIN光电探测器暗电流研究

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半导体光电 2009年第6期30卷 807-810,822页

作者：李成李好斯白音李耀耀王凯顾溢张永刚中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050 中国科学院研究生院北京100039

模拟分析了三种不同结构的双异质结扩展波长In0.78Ga0.22As PIN光电探测器在室温下的暗电流特性,并与器件的实际测量结果进行了比较和讨论。结果表明,对于扩展波长的探测器,零偏压附近暗电流主要为反向扩散电流,随着反向偏压增加,产生... 详细信息

模拟分析了三种不同结构的双异质结扩展波长In0.78Ga0.22As PIN光电探测器在室温下的暗电流特性,并与器件的实际测量结果进行了比较和讨论。结果表明,对于扩展波长的探测器,零偏压附近暗电流主要为反向扩散电流,随着反向偏压增加,产生复合电流和欧姆电流逐渐起主要作用。在InAlAs/InGaAs异质界面处引入的数字递变超晶格以及外延初始生长的InP缓冲层能够有效地改善探测器的暗电流特性。

关键词：探测器暗电流数字递变超晶格 InGaAs

InP-based In_xGa_(1-x)As metamorphic buffers with different mismatch grading rates

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Journal of Semiconductors 2013年第7期34卷 42-46页

作者：方祥顾溢陈星佑周立曹远迎李好斯白音张永刚 State Key Laboratory of Functional Materials for Informatics Shanghai Institute of Microsystem and Information TechnologyChinese Academy of Sciences Key Laboratory of Infrared Imaging Materials and Detectors Chinese Academy of Sciences

Linearly graded In_xGa_（1-x）As metamorphic buffers with different mismatch grading rates were grown on InP substrate by gas source molecular beam *** temperature photoluminescence spectra show that the sample with lower mismatch grading rate in the buffer has stronger photoluminescence signal,indicating the improved optical *** force microscope images show that the lower mismatch grading rate in the buffer leads to a slightly rougher *** relaxation procedure with two steps in the buffer layers has been observed by X-ray diffraction reciprocal space *** measurements of X-ray diffraction also reveal that the lower mismatch grading rate in the buffer is beneficial for the lattice relaxation and release of residual *** further increase the relaxation degree,a lower mismatch grading rate and composition ＂overshoot＂ are suggested.

关键词： InxGa1-x As gas source molecular beam epitaxy photoluminescence reciprocal space mapping