北京工业大学信息学部光电子技术教育部重点实验室
- 作品数：22 被引量：32H指数：3
- 相关机构：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所长春理工大学高功率半导体激光国家重点实验室中国科学院计算技术研究所更多>>
- 发文基金：北京市自然科学基金国家自然科学基金北京市科技计划项目更多>>
- 相关领域：电子电信理学电气工程自动化与计算机技术更多>>
- 内腔亚波长光栅液晶可调谐垂直腔面发射激光器被引量：1
- 2021年
- 随着信息技术的快速发展,可调谐垂直腔面发射激光器(VCSEL)逐渐成为密集波分复用通信技术(DWDM)中的重要光源.通过利用液晶(LC)的双折射特性所实现的液晶可调谐VCSEL具有偏振稳定、可靠性高、连续波长调谐等优点.本文设计了一种基于内腔亚波长光栅的液晶可调谐VCSEL结构,并对液晶层和亚波长光栅对VCSEL波长调谐特性的影响进行了详细分析与研究.结果表明,可调谐VCSEL结构中液晶层厚度不仅影响波长调谐范围,同时决定了VCSEL激光器调谐过程中模式跳变.此外,通过对亚波长光栅结构设计,形成了有效的折射率减反层,优化液晶层与半导体层界面折射率差,进一步的提高波长调谐范围和调谐效率.当中心波长为980 nm时,调谐范围提升了42%,达到41 nm,波长调谐效率提升41%.为实现高光束质量、连续稳定波长调谐的VCSEL激光器提供了一种新的设计方法.
- 王志鹏关宝璐张峰杨嘉炜
- 关键词：垂直腔面发射激光器液晶可调谐
- 微波功率和反应腔室压强对MPCVD生长AlN薄膜质量的影响
- 2023年
- 研究了微波功率和反应腔室压强对微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)法生长AlN薄膜质量的影响。采用高温MPCVD法,以N2为氮源,三甲基铝(TMAl)为铝源,在6H-SiC衬底上进行AlN薄膜的外延生长。在不同微波功率和不同反应腔室压强下,外延生长了AlN薄膜样品。生长样品的测试结果表明,在微波功率为4500 W时,样品(002)面X射线摇摆曲线(XRC)半高全宽(FWHM)为217 arcsec。在反应腔室压强为130 Torr(1 Torr=133.3 Pa)时,样品(002)面XRC的FWHM为216 arcsec。该研究将为以后AlN材料的MPCVD生长提供一些参考。
- 李嘉豪丁广玉韩军邢艳辉邓旭光张尧马晓辉
- 关键词：ALNSIC衬底
- 大功率半导体激光器端面特性改善的研究
- 2024年
- 针对大电流下前腔面不稳定导致出现灾变性光学损伤(COMD)的问题,提出一种双区电极的半导体激光器,并对该结构激光器的COMD阈值、峰值功率、阈值电流、光谱稳定性及翘曲效应进行研究。在相同工艺条件下测试了单一电极结构和双区电极结构半导体激光器的COMD阈值、峰值功率、阈值电流、波长红移速度等参数。结果表明:在同等工艺条件下,主增益区阈值电流为80 mA,阈值电流降低20%,在窗口区15 mA电流的驱动下,双区电极的半导体激光器对比单电极半导体激光器COMD阈值能够提高13%、峰值功率能够提高12%,同时减少了波长红移并改善了翘曲效应。
- 闫博昭崔碧峰陈芬陈中标郑翔瑞杨春鹏王晴高欣雨
- 关键词：大功率
- 水平结构氢终端金刚石MOSFET的研究进展
- 2024年
- 氢等离子体处理后的金刚石表面具有导电性,室温下二维空穴气(Two-dimensional hole gas,2DHG)面密度可达1013 cm-2,因此利用氢终端金刚石制备的场效应晶体管成为研究重点。本文基于金刚石优异的物理性质,介绍了两种氢终端金刚石2DHG的形成机理,以耗尽型氢终端金刚石MOSFET为例提出稳定2DHG及提高器件性能的方法,总结增强型氢终端金刚石MOSFET的三种实现方法,并综述氢终端金刚石功率器件研究现状、面临的问题以及对未来发展的展望。
- 尹灿邢艳辉张璇张丽于国浩张学敏张宝顺
- 关键词：金属氧化物半导体场效应晶体管耗尽型
- 石墨烯玻璃透明薄膜加热特性被引量：1
- 2021年
- 石墨烯玻璃透明薄膜不仅具有石墨烯的高导热率和高电导率特性,同时表现出优异的电热转化和宽光谱高透光率特性。本文基于常压化学气相沉积技术获得了玻璃基(高纯石英JGS1)多层石墨烯薄膜,并对其电学特性、透光率以及电加热特性进行了详细的实验研究。结果表明:对于面电阻值为1500Ω∙sq^(−1),透射率为74%的石墨烯玻璃,当施加40 V外加偏压后,石墨烯薄膜可达到185℃的饱和温度,薄膜最高饱和温度达到325℃,加热速率超过18℃∙s^(−1)。与PET(Polyethylene terephthalate)基和硅基转移的石墨烯薄膜相比,直接生长石墨烯玻璃透明薄膜加热能力提高了195%,获得了更高的饱和温度、更短的热响应时间和更快的加热速率,并表现出优异的可重复性和长期稳定性,表明石墨烯玻璃在透明电加热领域中具有更加广阔的应用前景。
- 王菲陈召龙杨嘉炜黎豪单婧媛张峰关宝璐刘忠范
- 关键词：石墨烯石英玻璃化学气相沉积电热特性
- 894 nm高温工作氧化限制型基横模VCSEL研究被引量：2
- 2022年
- 针对芯片原子钟(铯)用激光光源系统对垂直腔面发射激光器(VCSEL)模式及工作温度的需求,研制出可以高温工作的氧化限制型基横模894.6 nm VCSEL。通过缩小VCSEL氧化孔直径至3μm,限制VCSEL高阶横模激射,保证器件基横模低阈值电流工作。通过常温下腔模与材料增益失谐12 nm的结构设计,使器件能够在50~65℃高温时,激射波长对准原子能级且工作模式稳定。实验所制备的VCSEL在工作温度为55℃、注入电流1.8 mA时,激射波长达到894.6 nm,边模抑制比(SMSR)大于35 dB,基横模功率为0.75 mW,具有11.4°的远场发射角。当温度为65℃时,器件SMSR大于25 dB,基横模功率大于0.1 mW。该高温基横模工作的VCSEL在芯片原子钟中具有重要的应用前景。
- 王秋华李明邱平平庞伟解意洋阚强徐晨
- 关键词：垂直腔面发射激光器基横模高温铯原子钟
- 多量子阱红外探测器耦合光栅的新型制备工艺被引量：2
- 2020年
- 基于微米球刻蚀技术设计了一种制备多量子阱红外探测器(QWIP)表面二维光栅的新型工艺,通过改变微米球的直径可以为不同探测波长的QWIP制备表面二维光栅,有效降低了制备成本和技术难度。采用GaAs衬底作为实验片制作光栅、聚苯乙烯(PS)材质小球作为表面掩膜,对小球的单层排布、PS小球刻蚀和光栅的刻蚀等工艺进行了深入的实验研究,并得出了最优的工艺参数。制备出了具有良好均匀性和一致性的二维光栅结构。通过傅里叶光谱仪测得表面光栅的耦合波长为6~9μm。最后研究了不同工艺条件对耦合结果的影响,证实当光栅直径为PS球直径的0.74倍时获得的耦合效果最优。
- 孙伟业邓军何磊磊杜欣钊
- 具有阻挡层的H等离子体处理增强型p-GaN栅AlGaN/GaN HEMT研究
- 2022年
- 采用H等离子体处理p-GaN盖帽层来制备p-GaN栅AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT).在p-GaN层表面上先沉积2 nm的Al_(2)O_(3)薄膜,以减少H等离子体注入p-GaN时对表面造成的损伤.经研究表明沉积Al_(2)O_(3)阻挡层的器件栅极反向泄漏电流降低了一个数量级,开关比提高了约3倍.由于栅极泄露电流的减小,关态击穿电压从410 V提高到780 V.针对栅极反向泄漏减小的现象,进行了变温I_(G)-V_(G)测试,验证了栅极反向泄漏电流的主导机制是二维变程跳跃(Two-dimensional variable range hopping,2D-VRH)模型.分析了减小栅极反向电流的原因是由于Al_(2)O_(3)阻挡层改变了HR-GaN的表面态,使陷阱能级的活化能升高.此外,器件动态特性也表现出更稳定的趋势,这是Al_(2)O_(3)薄膜阻挡过多的H等离子体的注入,使AlGaN势垒和沟道陷阱态数量减少,电流崩塌效应减弱.
- 黄兴杰邢艳辉于国浩宋亮黄荣黄增立韩军张宝顺范亚明
- 垂直腔面发射半导体激光器氧化优化研究
- 2024年
- GaAs基垂直腔面发射激光器在干法刻蚀过程中,台面侧壁形成的缺陷会导致器件出现层结构分层、断裂以及氧化孔不规则等问题。针对该问题,提出了一种干法刻蚀与硫化铵钝化相结合的氧化前预处理方案,研究了硫化铵钝化处理对器件层结构以及氧化工艺稳定性的影响。扫描电子显微镜测试结果表明:器件侧壁层结构的分层现象减少,器件结构稳定性更好;高Al层的氧化速率更稳定,氧化孔形状更为规则。将该工艺方案用于制备氧化孔直径为5μm的940 nm垂直腔面发射激光器,室温下,与传统工艺制备的器件相比,钝化后的器件的斜率效率提高了5%,各器件之间的性能一致性更好。同时,在1 mA的驱动电流下,激光器的边模抑制比可达36 dB,处于单模激射状态。在优化后的氧化工艺条件下,制备了形状规范的氧化孔结构,进一步改善了氧化限制型垂直腔面发射激光器的性能。
- 陈中标崔碧峰郑翔瑞杨春鹏闫博昭王晴高欣雨
- 关键词：激光器垂直腔面发射激光器湿法氧化钝化干法刻蚀
- 垂直腔面发射激光器横模控制方法的研究进展被引量：9
- 2021年
- 垂直腔面发射激光器(VCSEL)作为理想的激光光源,具有广阔的发展前景。在光纤通信、光互连以及激光打印等应用领域中,大多要求VCSEL工作在基横模状态,而由于VCSEL自身的结构特点,易于激射出多横模,因此对VCSEL横向模式的限制成为了研究热点。本文综述了VCSEL横模控制方法的研究报道,分类分析了光子晶体、表面浮雕、反波导、扩展谐振腔以及高对比度光栅结构等横模控制方法的研究进展。
- 王翔媛崔碧峰李彩芳许建荣王豪杰
- 关键词：激光器垂直腔面发射激光器基横模控制方法
