1.06μm半导体激光器材料结构设计与外延生长

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1、分类号：UDC：密级：可公开编号：1．061吨m半导体激光器材料结构设计与外延生长1．061uLmEmittingWavelengthSemiconductorLaserMaterialSturcturedesignandEpitaxialGrowth学位授予单位及代码：长春理工大学(10186)学科专业名称及代码：丝电王堂量固签电王堂!QZZ墨Q圣2研究方向：圭昱签邀当塑堡皇堇查申请学位级别：亟±指导教师：奎盐研究生：蕴逛皇论文起止时间：2012．9—2013．12长春理工大学硕士学位论文原创性声明JIIIIllllllllllll111JllllllllWIlllllUlIY2

2、529651本人郑重声明：所呈交的硕士学位论文，《1．061．tm半导体激光器材料结构设计与外延生长》是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：牛年上月争日长春理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“长春理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”，同意长春理工大学保留并向中国科学信息研究所、中国优秀博硕士学位论文全文数据库和CNKI系列数据库及其它

3、国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长春理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。作者签名：导师签名：午且、、L』埠掣苷幺益蕴摘要本文通过理论分析和软件模拟，设计了InGaAs／GaAs材料的半导体外延结构。利用LP—MOCVD(低压金属有机化学气相沉积)系统进行实验生长，通过对比试验和常温PL(光荧光)测试，详细讨论了量子阱中In的组分、生长速率、生长温度、V／IIILE值和衬底偏向角度等条件对样品发光特性的影响。经测试，样品在常温下PL发光FWHM(半峰宽)可以

4、达到15．2nm。在原有结果基础上设计了GalnP应变缓冲层和GaAsP应变补偿势垒层，来进一步改善样品的发光特性。通过实验和PL测试，确定GalnP的生长条件，该条件下GalnP室温下PL发光FWHM可以达到12．8nm。详细讨论了势垒生长温度、衬底偏向角和V／IIILk值对GaAsP生长质量的影响，探究了GaAsP的最佳生长条件，在该条件下，GaAsP的常温PL测试FWHM可以达到25．4nm。关键词：黼lnGaAs／GaAsPLGaInPGa^sP应变缓冲应变补偿ABSTRACTAepitaxialstructureofInGaAs／GaAsiSdesignedviatheo

5、reticalandsimulatio．ThesamplesaregrownbyLP—MOCVD(LowPressure_Metal-OrganicChemiealVaporDeposition)andmeasuredbyPL(photoluminescence)atroomtemperature．TheeffectofXln，growthrate，growthtemperature，V／IIIratioandoffcutangleofsubstrateareexplored．TheFWHM(Full、研dthatHalf-MaximunliS15．2nmatroomtempera

6、ture．TheGalnPSBL(strainbufferlayer)andGaAsPSCL(straincompensatedlayerlaredesignedtoincreasetheopticalcharacter．AgrowthconditionisconfirmedunderwhichtheFWHMofGalnPCanbeaslowasl2．8nm．Theeffectofthegorwthtemperatureofbarrierlayer,offcutangleandV／IIIratioarediscuessedindetial．ThegrowthconditionofG

7、aAsPisfoundunderwhichtheFWHMofGalnPCanbeaslowas25．4nm．Keywords：MOCVDInGaAs／GaAsPLGalnPGaAsPSBLSCL摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯IABSTRACT⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯II第一章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯l1．1