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量子垒高度对深紫外LED调制带宽的影响

发光学报 2022年第1期43卷 1-7页

作者：郭亮郭亚楠羊建坤闫建昌王军喜魏同波中国科学院半导体研究所半导体照明研发中心北京100083 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049

AlGaN基深紫外LED由于具有高调制带宽和小芯片尺寸,在紫外光通信领域受到越来越多的关注。本研究通过改变生长AlGaN量子垒层的Al源流量,生长了三种具有不同量子垒高度的深紫外LED,研究了量子垒高度对深紫外LED光电特性和调制特性的影响... 详细信息

AlGaN基深紫外LED由于具有高调制带宽和小芯片尺寸,在紫外光通信领域受到越来越多的关注。本研究通过改变生长AlGaN量子垒层的Al源流量,生长了三种具有不同量子垒高度的深紫外LED,研究了量子垒高度对深紫外LED光电特性和调制特性的影响。研究发现,随着量子垒高度的增加,深紫外LED的光功率出现先增加后减小的趋势,量子垒中Al组分为55%的深紫外LED的光功率相比50%和60%的深紫外LED提升了近一倍。载流子寿命则出现先减小后增大的趋势,且发光峰峰值波长逐渐蓝移。APSYS模拟表明,随着量子垒高度增加,量子垒对载流子的束缚能力增强,电子空穴波函数空间重叠增加,载流子浓度和辐射复合速率增加;但进一步增加量子垒高度又会由于电子泄露,空穴浓度降低,从而辐射复合速率降低。量子垒中Al组分为55%的深紫外LED的-3 dB带宽达到94.4 MHz,高于量子垒Al组分为50%和60%的深紫外LED。

关键词：紫外光通信深紫外发光二极管多量子阱层调制带宽发光功率

量子点LED用于可见光通信的调制带宽研究进展

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发光学报 2022年第4期43卷 598-607页

作者：肖华陈万里肖翔天王锐王恺广东海洋大学电子与信息工程学院广东湛江524000 广东海洋大学深圳研究院科技发展中心广东深圳518120 南方科技大学工学院电子与电气工程系广东深圳518055

可见光通信(Visible light communication,VLC)作为无线通信领域中与无线射频通信互补的一种空间通信技术,近年来吸引了众多研究人员的关注。除了通信链路的电路设计、调制模式之外,调制带宽是照明光源能否实现高质量VLC的关键因素。区... 详细信息

可见光通信(Visible light communication,VLC)作为无线通信领域中与无线射频通信互补的一种空间通信技术,近年来吸引了众多研究人员的关注。除了通信链路的电路设计、调制模式之外,调制带宽是照明光源能否实现高质量VLC的关键因素。区别于传统有机LED、聚合物LED及以GaN/InGaN为代表的无机LED等照明光源,量子点LED(QLED)具备响应速度快、色纯度好、发光效率高、可同时用于光致发光和电致发光等优势,是一种理想的用于可见光通信的固态光源器件。然而,目前对QLED用于VLC的调制带宽机理研究较少,尤其是针对多色QLED以及电致发光QLED。本文从量子点的光转换机制出发,系统综述了不同QLED的调制机理,并对光致发光和电致发光QLED调制带宽的限制因素进行了总结和分析,为QLED在VLC中的应用提供了理论依据。

关键词：可见光通信发光二极管量子点调制带宽

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行波电吸收调制器中脊宽对频带宽度的影响

光子学报 2005年第12期34卷 1795-1798页

作者：邢晓波刘叶新陈晓文傅思镜林位株中山大学光电材料与技术国家重点实验室广州510275

根据行波电吸收调制器(TWEAM)的微波传输特性,提出了等效电路模型.制作了工作波长为850nm的GaAs/GaAlAs材料的TWEAM,并通过等效电路模型分析了特性阻抗Z0、微波传输常数γ和S21,得出脊宽对器件微波特性的影响.从理论上验证了较小脊宽可... 详细信息

根据行波电吸收调制器(TWEAM)的微波传输特性,提出了等效电路模型.制作了工作波长为850nm的GaAs/GaAlAs材料的TWEAM,并通过等效电路模型分析了特性阻抗Z0、微波传输常数γ和S21,得出脊宽对器件微波特性的影响.从理论上验证了较小脊宽可以降低微波和光波之间的速度失配、波导的传输损耗及传输线和终端及源端之间的阻抗失配.理论模拟得出:脊宽为2μm时,器件提供的带宽为23.9GHz.

关键词：行波电吸收调制器(TW—EAM) 特性阻抗传输常数调制带宽

非线性增益可有效提高半导体激光器的调制带宽

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光电工程 2017年第9期44卷 850-850,941页

低成本、高效率的光纤通信需要简单而紧凑的超高带宽调制方案。由直接调制的半导体激光器构建的直接检测系统提供了一种解决思路。

关键词：半导体激光器非线性增益调制带宽带宽调制光纤通信检测系统直接调制低成本

VLC系统偏置电流对LED调制带宽的影响分析

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红外与激光工程 2017年第12期46卷 165-170页

作者：宋小庆魏有财赵梓旭王慕煜陆军装甲兵学院控制工程系北京100072

偏置电流对LED内部温度、结电阻和载流子浓度产生的变化导致LED频率响应发生改变。分析了偏置电流对LED频率响应的影响机理以及对调制带宽的影响规律,并通过测试平台进行了测试验证。结果表明:红、绿、蓝LED工作在额定功率以下时,偏置... 详细信息

偏置电流对LED内部温度、结电阻和载流子浓度产生的变化导致LED频率响应发生改变。分析了偏置电流对LED频率响应的影响机理以及对调制带宽的影响规律,并通过测试平台进行了测试验证。结果表明:红、绿、蓝LED工作在额定功率以下时,偏置电流与调制带宽基本处于线性正比关系,在接近和超过额定功率时,调制带宽变化缓慢并最终趋于稳定。偏置电流对荧光粉LED的调制带宽几乎没有影响。此研究对可见光通信系统偏置电流的选取及均衡电路的设计提供参考。

关键词： LED 可见光通信调制带宽额定功率偏置电流

载流子复合机制对InGaN多量子阱蓝光LED调制带宽的影响

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发光学报 2018年第2期39卷 202-207页

作者：杨杰朱邵歆闫建昌李晋闽王军喜中国科学院大学材料科学与光电技术学院北京100049 中国科学院半导体研究所半导体照明研发中心北京100083 中国电子信息产业发展研究院集成电路研究所北京100846

通过设计InGaN多量子阱LED有源区的不同结构,研究了载流子复合机制对LED调制速度的影响。结果显示,由于窄量子阱LED的载流子空间波函数重叠几率更高,且电子泄露效应更显著,所以复合速率更快,调制带宽更高。In组分为1%的InGaN量子垒LED... 详细信息

通过设计InGaN多量子阱LED有源区的不同结构,研究了载流子复合机制对LED调制速度的影响。结果显示,由于窄量子阱LED的载流子空间波函数重叠几率更高,且电子泄露效应更显著,所以复合速率更快,调制带宽更高。In组分为1%的InGaN量子垒LED可提高辐射复合的权重,使得调制带宽高于GaN量子垒LED;In组分为5%时,电子泄露和俄歇复合占据主导地位,且由于这两种复合机制复合速率很快,所以调制带宽显著提高。

关键词：发光二极管(LED) 可见光通信调制带宽载流子寿命复合机制

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信号调制带宽达14GHz的激光器

激光与光电子学进展 1991年第12期 42-43页

作者：友清

英国西门子公司已发展一种小信号调制带宽达14GHz的可作光发射机用的半导体激光器。激光器设计成低耗散和高可靠性,可廉价大规模制造,重现性良好。该激光器的光发射区由几层GaAs和AlGaAs构成,每层厚仅几纳米,夹在半导体两极管的n-型和P-... 详细信息

英国西门子公司已发展一种小信号调制带宽达14GHz的可作光发射机用的半导体激光器。激光器设计成低耗散和高可靠性,可廉价大规模制造,重现性良好。该激光器的光发射区由几层GaAs和AlGaAs构成,每层厚仅几纳米,夹在半导体两极管的n-型和P-型AlGaAs层之间。如所周知,这种量子阱结构能把电信号非常有效地转换成激光。半导体激光层用金属有机化合物进行气相外延淀积,该工艺能满足与量子阱层生长有关的要求,也很适于大规模生产。激光器用自对准工艺层制作,制造也很方便。对此激光器所测得的小信号调制带宽高达14GHz。至今所达到的调制带宽受寄生效应(接触电容、引线也感)的限制。对更复杂结构所得的限制值与上面值差不

关键词：调制带宽 GH 激光器光激射器电子器件量子阱

载流子复合机制对不同发光波长InGaN基LED调制带宽的影响

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激光与光电子学进展 2021年第21期58卷 273-277页

作者：赵勇兵钱晨辰盐城师范学院物理与电子工程学院江苏盐城224007

传统的ABC模型主要用于研究InGaN量子阱中载流子的复合动态过程。使用传统的ABC模型计算载流子的复合速率和复合寿命,研究不同发光波长InGaN基LED的3 dB调制带宽与载流子复合机制的关系。计算分析结果表明,在相同的注入电流下,随着有效... 详细信息

传统的ABC模型主要用于研究InGaN量子阱中载流子的复合动态过程。使用传统的ABC模型计算载流子的复合速率和复合寿命,研究不同发光波长InGaN基LED的3 dB调制带宽与载流子复合机制的关系。计算分析结果表明,在相同的注入电流下,随着有效有源区厚度和量子阱层厚度的减小,400 nm近紫外、455 nm蓝光以及525 nm绿光三种发光波长LED的3 dB调制带宽均明显增大;在100 A/cm^(2)的注入电流密度下,400,455,525 nm三种发光波长LED的3 dB调制带宽分别为62,88,376 MHz;在相同的电流密度下,LED的3 dB调制带宽随着In组分(In元素的原子数分数占In元素与Ga元素的原子数分数总和的比)的增加而增大;由于525 nm波长LED的In组分高,有效有源区厚度薄,所以源区载流子浓度高,在大电流密度下525 nm绿光LED的3 dB调制带宽达到376 MHz。

关键词：光学器件铟镓氮发光二极管载流子复合机制调制带宽

载流子复合机制对InGaN绿光LED的Droop效应和调制带宽的影响

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照明工程学报 2021年第4期32卷 69-74页

作者：赵勇兵钱晨辰盐城师范学院物理与电子工程学院江苏盐城224007

传统的ABC模型被广泛应用于研究InGaN量子阱中的载流子复合动态过程。本文从实验样品中分析数据,提取绿光LED的ABC模型参数。基于ABC模型,经过理论计算,随着有效有源区厚度或者量子阱层厚度的增加,在注入电流增大时,内量子效率IQE下降... 详细信息

传统的ABC模型被广泛应用于研究InGaN量子阱中的载流子复合动态过程。本文从实验样品中分析数据,提取绿光LED的ABC模型参数。基于ABC模型,经过理论计算,随着有效有源区厚度或者量子阱层厚度的增加,在注入电流增大时,内量子效率IQE下降趋势变缓,Droop效应的拐点电流明显增加;在不同的注入电流下,随着有效有源区厚度的下降,Droop效应下降非常明显。在低注入电流下,俄歇复合损失比随着注入电流增大而快速上升;在高注入电流下,俄歇复合损失比接近于饱和状态,上升速率很慢。随着有效有源区的厚度下降,俄歇复合损失比上升。随着注入电流的增大,绿光LED的调制带宽明显增大。在相同的注入电流下,随着有效有源区厚度的增加,调制带宽明显下降;在500 mA的注入电流下,调制带宽从684 MHz下降到85 MHz。在相同的注入电流下,随着InGaN量子阱宽度的增加,调制带宽有所下降;在500 mA注入电流下,调制带宽从684 MHz下降到372 MHz。

关键词：发光二极管载流子复合机制 Droop效应调制带宽