高应变ingaas多量子阱材料外延及发光特性

《高应变ingaas多量子阱材料外延及发光特性》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学号：S13010082硕士学位论文高应变InGaAs多量子阱材料外延及发光特性研究生姓名：刘维学科、专业：物理电子学二○一六年三月分类号：密级：可公开UDC：编号：高应变InGaAs多量子阱材料外延及发光特性EPITAXIALGROWTHANDLUMINESCENCEPROPERTIESOFHIGH-STRAINInGaAsMULTI-QUANTUMWELLLASERS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：物理电子学（077401）研究方向：半导体激光器物理与技术申请学位级别：硕士指导教师：李林研究员研究生：刘维

2、论文起止时间：2014.09—2016.03长春理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的硕士学位论文，《高应变InGaAs多量子阱材料外延及发光特性》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：年月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

3、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：年月日导师签名：年月日摘要本文通过理论分析，模拟设计了高应变InGaAs多量子阱激光器，并着重讨论了应变对InxGa1-xAs/GaAs多量子阱激光器的影响。激光器的输出波长为1.06μm，阈值电流为194.8mA。在结构上，采用双模式扩展层多

4、量子阱结构，远场垂直发散角降低到13°。对高应变InGaAs多量子阱激光器的阈值电流、限制因子和远场垂直发散角进行了深入研究，并且发现其具有较低的内损耗和较高的特征温度。对所设计的激光器的有源区进行外延生长，通过对比实验和常温PL(光荧光)测试，详细讨论了Ⅴ/Ⅲ比值、生长速率和衬底偏向角度等条件对样品发光特性的影响。实验发现在生长温度为650℃、Ⅴ/Ⅲ比值为50、生长速率为1.15µm/h、GaAs衬底(100)偏<111>2º的条件下，可以获得高质量的外延材料。关键词：应变多量子阱双模式扩展层MOCVDPLABSTRACTInthispap

5、er,wedesignedandsimulatedahigh-strainInGaAsmulti-quantumwelllaserwiththeoreticalanalysis.WefocusedontheinfluenceofstrainontheInxGa1-xAs/GaAsmulti-quantumlasers.Theoutputwavelengthofthelasersis1.06μmandthethresholdcurrentis194.8mA.Instructure,doublemodeexpansionlayersmulti-q

6、uantumwellstructurewasemployedandtheverticaldivergenceangleoffarfieldisonly13°.Wealsostudiedthethresholdcurrent,confinementfactorandverticalangleoffarfieldoftheInGaAsmulti-quantumwelllasersandfoundthatthelasersworkswithlowerinternallossandhighcharacteristictemperature.After

7、theepitaxialgrowthoftheactiveregion,wecomparedexperimentresultsandtestedthePL(luminescence)underroomtemperature.Thentheinfluenceontheluminescencepropertiesofthegrowthrate,Ⅴ/Ⅲratioandsubstratebiasanglewasdiscussedindetail.Final,wefoundthathighqualityepitaxialmaterialwasobtai

8、nedundertheconditionof650℃growthtemperature,Ⅴ/Ⅲratioof50,growthrateof1.15μm/handGa