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GaN基蓝光半导体激光器的发展

物理 2003年第5期32卷 302-308页

作者：陈良惠叶晓军种明中国科学院半导体研究所北京100083

文章介绍了下一代光存储用半导体激光器———GaN蓝光激光器的发展状况 .对衬底材料的发展现状、外延片的生长技术以及激光器的制作工艺都作了论述 .阐明了GaN激光器的一些技术路线 ,如GaN同质生长衬底的发展 ,侧向外延生长技术的采用... 详细信息

文章介绍了下一代光存储用半导体激光器———GaN蓝光激光器的发展状况 .对衬底材料的发展现状、外延片的生长技术以及激光器的制作工艺都作了论述 .阐明了GaN激光器的一些技术路线 ,如GaN同质生长衬底的发展 ,侧向外延生长技术的采用以及湿法腐蚀腔面等 .另外还介绍了GaN半导体激光器数字多功能光盘 (DVD)

关键词： GaN基蓝光半导体激光器氮化镓光存储衬底材料制作工艺侧向外延生长数字多功能光盘

p-GaN/p-AlxGa1-xN异质结界面处二维空穴气的性质及其对欧姆接触的影响

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物理学报 2012年第21期61卷 405-410页

作者：王晓勇种明赵德刚苏艳梅中国科学院半导体研究所、纳米光电子实验室北京100083 中国科学院半导体研究所、集成光电子国家重点实验室北京100083

通过自洽求解一维泊松方程和薛定谔方程,得到了p-GaN/p-Al_xGa_(1-x)N异质结界面处的价带结构和二维空穴气(2DHG)分布,研究了A1组分和压电极化效应对界面处2DHG性质的影响,给出了异质界面处2DHG的面密度、浓度分布以及价带结构.实验结... 详细信息

通过自洽求解一维泊松方程和薛定谔方程,得到了p-GaN/p-Al_xGa_(1-x)N异质结界面处的价带结构和二维空穴气(2DHG)分布,研究了A1组分和压电极化效应对界面处2DHG性质的影响,给出了异质界面处2DHG的面密度、浓度分布以及价带结构.实验结果表明:随着Al组分的增加,异质结界面处势阱明显加深变窄,这使得2DHG的峰值密度加速上升,也使得面空穴密度近直线上升;压电极化效应也明显使界面处势阱加深变窄,并且使费米能级向势垒顶端移动,峰值浓度的位置向界面处移动;另外,价带带阶高度和受主杂质浓度对2DHG的影响较小.利用这层2DHG制作的p-Al_xGa_(1-x)N的欧姆接触,电流电压特性明显好于直接制作的电极,说明了2DHG可以显著改善p-Al_xGa_(1-x)N的欧姆接触性能.

关键词： p-AlGaN 压电极化二维空穴气欧姆接触

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脊形结构GaN蓝光激光器的热模拟分析

Journal of Semiconductors 2004年第12期25卷 1680-1684页

作者：叶晓军种明陈良惠中国科学院半导体研究所北京100083

利用二维热传导模型分析了 Ga N激光器的温度特性 .计算了有源区在连续工作条件下的最大温升 ,分析了激光器工作时的功率密度和 p电极比接触电阻率等参数对温度特性的影响 .模拟结果表明 ,采用不同衬底和不同装配形式对器件温度特性的... 详细信息

利用二维热传导模型分析了 Ga N激光器的温度特性 .计算了有源区在连续工作条件下的最大温升 ,分析了激光器工作时的功率密度和 p电极比接触电阻率等参数对温度特性的影响 .模拟结果表明 ,采用不同衬底和不同装配形式对器件温度特性的影响很大 ,正装形式下 ,窄的脊形条宽能提高器件的高温工作稳定性 .

关键词：半导体激光器 GaN 热模拟热阻

246nm p-i-n型背照AlGaN太阳盲紫外探测器的研制

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红外与激光工程 2011年第1期40卷 32-35页

作者：颜廷静种明赵德刚张爽陈良惠中国科学院半导体研究所纳米光电子实验室北京100083 中国科学院半导体研究所集成光电子国家重点实验室北京100083

设计并制备出短波长p-i-n型背照AlGaN太阳盲紫外探测器,响应波段为225～255 nm,峰值波长为246nm。材料为在蓝宝石衬底上生长的背照式p-i-n型异质结结构,n型窗口层的AlxGa1-xN中的Al组分为71%,非故意掺杂吸收层中的Al组分为52%。零偏压... 详细信息

设计并制备出短波长p-i-n型背照AlGaN太阳盲紫外探测器,响应波段为225～255 nm,峰值波长为246nm。材料为在蓝宝石衬底上生长的背照式p-i-n型异质结结构,n型窗口层的AlxGa1-xN中的Al组分为71%,非故意掺杂吸收层中的Al组分为52%。零偏压下测得的暗电流为27 pA,光电流为2.7 nA,峰值响应度为23 mA/W。并在此基础上制备出大面阵太阳盲紫外探测器芯片,其像元数为128×128,光敏元直径为44μm,像元间距为50μm。

关键词： AlGaN 太阳盲紫外探测器面阵

10—14μm同时响应的双色量子阱红外探测器

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物理学报 2010年第8期59卷 5720-5723页

作者：刘小宇马文全张艳华霍永恒种明陈良惠中国科学院半导体研究所纳米光电实验室北京100083

实现截止波长为11.8和14.5μm双色同时响应的量子阱红外探测器,可以同时工作在8—12μm大气窗口和甚长波波段.在77K下测量到很强的光电流谱.器件结构采取了较为简洁的设计,通过适当增大量子阱结构中势阱的宽度和选择合适的掺杂浓度,在... 详细信息

实现截止波长为11.8和14.5μm双色同时响应的量子阱红外探测器,可以同时工作在8—12μm大气窗口和甚长波波段.在77K下测量到很强的光电流谱.器件结构采取了较为简洁的设计,通过适当增大量子阱结构中势阱的宽度和选择合适的掺杂浓度,在同一偏压下实现了对两个波长的同时响应.两个光响应峰分别为基态到第五激发态和基态到第一激发态的跃迁吸收.

关键词：量子阱红外探测器双色同时响应

数模混合IC测试系统的新结构──双机组合系统

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微机发展 1995年第3期5卷 41-43页

作者：林雨种明中国科学院半导体研究所

本文以“八五”四家攻关项目──数模混合ＩＣ测试系统研制为主线，给出了先进且造价低廉的新结构，并就其中的管脚电路、图形发生器等作进一步的介绍．

关键词：混合集成电路测试双相组合系统数-模转换器

128×128三电极中/长波双色量子阱红外探测器

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红外与激光工程 2012年第9期41卷 2249-2252页

作者：苏艳梅种明曾一平胡小燕于艳孙捷张晓燕中国科学院半导体研究所纳米光电子实验室北京100083 华北光电技术研究所北京100015

量子阱红外探测器(QWIP)阵列具有重要的实用意义。国外的研究已经相当成熟,但是在国内,量子阱红外探测器阵列的研究水平还较低,尤其是对于双色量子阱红外探测器阵列的研究更是刚刚起步。文中使用GaAs/AlGaAs、InGaAs/AlGaAs应变量子阱... 详细信息

量子阱红外探测器(QWIP)阵列具有重要的实用意义。国外的研究已经相当成熟,但是在国内,量子阱红外探测器阵列的研究水平还较低,尤其是对于双色量子阱红外探测器阵列的研究更是刚刚起步。文中使用GaAs/AlGaAs、InGaAs/AlGaAs应变量子阱和三端电极引出的器件结构研制出128×128中/长波双色量子阱红外探测器阵列。该结构实现了同像元同时引出双色信号。器件像元中心距为40μm,像元有效面积为36μm×36μm。探测器芯片与读出电路互连并完成微杜瓦封装。在65 K条件下测试,峰值波长为:中波5.37μm,长波8.63μm,器件的平均峰值探测率为:中波4.75×109cmHz1/2W-1,长波3.27×109cmHz1/2W-1。并进行了双波段的红外演示成像。

关键词：红外探测器量子阱双色

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GaN基蓝光激光器光场特性模拟

Journal of Semiconductors 2004年第8期25卷 1004-1008页

作者：叶晓军朱晓鹏徐云孙永伟侯识华种明陈良惠中国科学院半导体研究所北京100083

采用有限差分法对 Ga N基多量子阱 (MQWs)脊形激光器进行二维光场模拟 .In Ga N和 Al Ga N材料的折射率分别由修正的 Brunner以及 Bergm ann方法得到 .分析了激光器单模特性和远场发散角同器件的脊形刻蚀深度和脊形条宽的关系 .研究了... 详细信息

采用有限差分法对 Ga N基多量子阱 (MQWs)脊形激光器进行二维光场模拟 .In Ga N和 Al Ga N材料的折射率分别由修正的 Brunner以及 Bergm ann方法得到 .分析了激光器单模特性和远场发散角同器件的脊形刻蚀深度和脊形条宽的关系 .研究了在脊形上用 Si/ Si O2 膜取代传统 Si O2 介质膜这种新的脊形设计对激光器结构参数的影响 .模拟结果发现 ,脊形条宽越窄 ,脊形刻蚀深度越深 ,平行结平面方向的发散角越大 ,但由此会引起单模特性不稳定 ,两者之间有一个折衷值 .通过引入新的脊形设计 ,可以降低对器件刻蚀深度精度的要求。

关键词：二维光场模拟 GaN激光器脊形宽度刻蚀深度发散角

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InGaAs/GaAs量子点红外探测器

红外与激光工程 2008年第1期37卷 34-36+56页

作者：马文全杨晓杰种明苏艳梅杨涛陈良惠邵军吕翔中国科学院半导体研究所纳米光电子实验室中国科学院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室中国科学院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室北京100083 上海200083

与量子阱红外探测器相比,量子点红外探测器具有不制作表面光栅就能在垂直入射红外光照射下工作以及工作温度更高等优势。然而,目前阻碍量子点红外探测器性能提高的技术瓶颈主要来自组装量子点较差的大小均匀性、较低的量子点密度以及垂... 详细信息

与量子阱红外探测器相比,量子点红外探测器具有不制作表面光栅就能在垂直入射红外光照射下工作以及工作温度更高等优势。然而,目前阻碍量子点红外探测器性能提高的技术瓶颈主要来自组装量子点较差的大小均匀性、较低的量子点密度以及垂直入射下子带跃迁吸收效率低等原因。利用分子束外延技术研究了如何从量子点材料生长和器件设计两方面来克服这些困难,并且制作了几种不同结构的InGaAs/GaAs量子点红外探测器。在77 K时,这些器件在垂直入射条件下观察到了很强的光电流信号。

关键词：量子点红外探测器垂直入射分子束外延光电流