蓝宝石衬底上HVPE-GaN厚膜生长

采用氢化物气相外延（HVPE）方法，以蓝宝石作衬底，分别在MOCVD-GaN模板和蓝宝石衬底上直接外延生长GaN。模板上的GaN生长表面平整、光亮，但开裂严重，其（0002）的双晶衍射半高宽最低为141；蓝宝石衬底上直接生长GaN外延层质量较差，其双晶衍射半高宽为168ff，但不发生开裂，HCl的载气流量对预反应有很大的影响，应力产生于外延层和衬底之间的界面处，界面孔洞的存在可以释放应力，减少开裂，光致发光（PL）谱中氧杂质引起强黄光发射。

气相输运法大尺寸ZnO单晶生长的传输过程控制

研究了化学气相传输法（CVT）生长ZnO单晶的传输过程、动力学和生长机理，分析了CVT法的传输机理、效率以及温场对传输速率和晶体生长的影响，利用气相-固相单晶成核和生长动力学理论研究了制约单晶生长速度和晶体质量的因素．我们得到的不同条件下ZnO单晶CVT生长的实验结果和现象与理论分析一致，获得了ZnO单晶生长的理想条件和高质量的大尺寸ZnO单晶材料。

高速率、低价位、智能化“3C”光网络呼唤Si基化、集成化SOC芯片

Si是微电子发展的无可替代基质材料，取之不尽，工艺成熟，立足于Si基材料，发展光网络SOC芯片，是突破上述困扰的重要途径。然而Si属间接带隙，又为立方反演对称的非极性材料，不具优异的天然光学特性。人工改性是突破Si材料本征限制的根本出路，能带工程、纳米工程、局域化工程、光子工程以及声子工程的综合运用，有望实现Si基化全光波长变换器，高速率全光开关乃至Si基激光器，为Si基化、集成化光网络SOC芯片的发展奠定基础，并将开拓出一门崭新的Si基集成光子学。

直接扣除法测量半导体光放大器频率响应

在光电子器件散射参量定义的基础上建立了基于直接扣除法的半导体光放大器频率响应测量系统，测量中通过扣除激光器和探测器系统的频率响应，得到放大器固有的频率响应。对InGaAsP体材料行波腔半导体光放大器样品进行了测螬，得到了放大器在不同注入光功率和不同偏置电流下的频率响应曲线。这些曲线很好地反应了半导体光放大器的增益饱和和噪声特性，进一步分析发现半导体光放大器对低频调制信号的放大能力弱于对高频信号的放大能力，分析认为其原因在于半导体光放大器的载流子寿命有限导致低频信号长时间消耗载流子时，载流子数量无法及时恢复，从而使得增益降低。

双波长外腔半导体激光器的研究

提出了电流调制型的双波长外腔半导体激光器方案.外腔半导体激光器具有窄线宽输出以及独特的阶越型电流调制特性,采用正弦调制的方式,以延时光纤作为辅助结构,得到了具有良好相干特性和稳定波长间隔的双波长激光输出.与多种已有的双波长激光器设计方案相比,这种多波长工作方式结构简单,调谐范围宽,在波分复用光通信系统、高精度光纤传感测量以及外差、双(多)波长合成波长干涉测量等技术中具有很好的应用前景.

中间镜式半导体可饱和吸收镜在Nd:YVO_4激光器中被动调Q特性研究

利用一种新型的中间镜式半导体可饱和吸收镜，成功实现了二极管泵浦Nd

光子晶体在半导体激光器中的应用

激光的发明,将人类带入光通信、光存储、光显示的高科技文明中,随着高科技的不断发展、进步和应用范围的不断扩大,对激光的要求更高,例如低阈值、高效率、高亮度、高速、小体积、好的模式特性等,这些要求在现有的传统激光器理论及技术中是难以达到的.但是当人们将光子晶体的理论与现有激光物理和技术相结合时,则有望突破传统激光器的性能瓶颈.例如,提高自发辐射速率,同时获得更高的自发辐射向受激辐射的耦合效率,实现激光器的无阈值工作;利用光子晶体对光子态的调制作用,可以获得比传统激光器大几个数量级的光学腔品质因子,大幅度提高激光的亮度、单色性;结合光子晶体微腔及其显著增加的光学腔品质因子,可以提高激光器的调制速率等,因此,人们预期光子晶体科学与技术将成为未来光电子领域发展的核心之一.文章介绍了光子晶体在半导体激光器中的应用,指出光子晶体科学技术引入发展了几十年的半导体激光器中,使半导体激光器展现出更加优异的性能.最后文章作者展望了光子晶体激光器的未来发展和应用的方向.

不同量子阱宽度的InP基In_(0.53)GaAs/In_(0.52)AlAs高电子迁移率晶体管材料二维电子气的性能研究

用Shubnikov-de Haas(SdH)振荡效应,研究了在1.4 K下不同量子阱宽度(10-35 nm)的InP基高电子迁移率晶体管材料的二维电子气特性.通过对纵向电阻SdH振荡的快速傅里叶变换分析,得到不同阱宽时量子阱中二维电子气各子带电子浓度和量子迁移率.研究发现,在Si掺杂浓度一定时,阱宽的改变对于量子阱中总的载流子浓度改变不大,但是随着阱宽的增加,阱中的电子从占据一个子带到占据两个子带,且第二子带上的载流子迁移率远大于第一子带迁移率.当量子阱宽度为20 nm时,处在第二子能级上的电子数与处在第一子能级上的电子数之比达到了最大值0.24.此时有最多的电子位于迁移率高的第二子能级,材料的迁移率也最大.此结果对于优化器件的设计有重要意义.

电极分离的980nm锥形激光器的研制

对脊形波导区和锥形区电极分离的980nm锥形激光器(简称电极分离的980nm锥形激光器)改变脊形波导区所加电流,测试激光器的P-I特性和光束质量因子,与脊形波导区和锥形区共用电极的980nm锥形激光器(简称电极共用的980nm锥形激光器)的测量参数进行对比.发现电极分离的980nm锥形激光器的P-I特性曲线比较光滑,没有明显的扭折.随着脊形波导区的电流逐渐超过150mA以后,器件的最大输出功率逐渐达到4.28W,与电极共用的980nm锥形激光器相同并趋于饱和,光束质量因子从3.79降到2.45(输出功率为1W).

高功率共振腔增强型光电探测器研究进展

共振腔增强型光电探测器(RCE-PD)作为一种新型光电探测器,具有高量子效率、高响应度和波长选择性等优点,成为目前光纤通信领域中最为重要的探测器之一.在数字和模拟光传输系统中,高功率探测器由于具有高信噪比、低插入损耗等优点,在国际上越来越受到重视.综述了这两种探测器的基本结构、发展状况,展望了其发展前景等.指出高功率共振腔增强型光电探测器将是今后最有发展前途的探测器.

显微光谱研究半绝缘GaAs带边以上E_0+△_0光学性质

通过显微光致发光技术和显微拉曼(Raman)技术研究了半绝缘GaAs(SI-GaAs)晶体的带边附近的发光.在光荧光谱中,观察到在高于GaAs带边0.348 eV处有一个新的荧光峰.结合Raman谱指认此发光峰来源于GaAs的E_0+△_0能级的非平衡荧光发射.同时,通过研究E_0+△_0能级的偏振、激发光强度依赖关系,以及温度依赖关系说明E_0+△_0能级与带边E_0共享了共同的导带位置Г_6,同时这也说明在GaAs中主要是导带的性质决定了材料的光学行为.同时,通过与n-GaAs和δ掺杂GaAs相比较,半绝缘GaAs晶体的E_0+△_0能级的发光峰更能反映GaAs电子能级高临界点E_0+△_0的能量位置和物理性质.研究结果说明显微光致发光技术是研究半导体材料带边以上能级光学性质的一种非常有力的研究工具.

抗辐射128kb PDSOI静态随机存储器

介绍在部分耗尽绝缘体上硅(PD SOI)衬底上形成的抗辐射128kb静态随机存储器.在设计过程中,利用SOI器件所具有的特性,对电路进行精心的设计和层次化版图绘制,通过对关键路径和版图后全芯片的仿真,使得芯片一次流片成功.基于部分耗尽SOI材料本身所具有的抗辐射特性,通过采用存储单元完全体接触技术和H型栅晶体管技术,不仅降低了芯片的功耗,而且提高了芯片的总体抗辐射水平.经过测试,芯片的动态工作电流典型值为20mA@10MHz,抗总剂量率水平达到500krad(Si),瞬态剂量率水平超过2.45×10~(11) rad(Si)/s.这些设计实践必将进一步推动PD SOI CMOS工艺的研发,并为更大规模抗辐射电路的加固设计提供更多经验.

紫外光直写杂化溶胶-凝胶SiO_2光波导器件

利用有机/无机杂化方法制备了光敏性溶胶-凝胶(sol-gel)SiO_2材料,在硅基片上旋涂成膜.研究了薄膜折射率和厚度随紫外曝光时间、后烘温度及时间等外界工艺条件的变化关系.利用紫外光直写技术,制作出1×2,1×4多模干涉(MMI)型分束器,并且观测到了分光效果较好的近场输出图像.

高响应度GaN肖特基势垒紫外探测器的性能与分析

制作了反向饱和电流为5.5×10~(-14) A/cm~2,势垒高度为1.18eV的GaN肖特基势垒紫外探测器.测量了探测器分别在零偏压及反向偏压下的光谱响应度,响应度随反向偏压无显著变化,零偏压下峰值响应度在波长358.2nm处达到了0.214A/W.利用波长359nm光束横向扫描探测器的光敏面,测量了探测器在不同偏压下的空间响应均匀性,相应偏压下的光响应在光敏面中央范围内响应幅值变化不超过0.6%.光子能量在禁带边沿附近的光束照射下,GaN肖特基势垒紫外探测器存在势垒高度显著降低现象,这种现象在肖特基透明电极边沿及其压焊电极附近表现得更为突出.探测器在368和810nm波长光一起照射时的开路电压比只有368nm光照射时的开路电压大,而零偏压下两者的光电流近似相等.利用这种开路电压变化效应估算了探测器在368nm光照射下,表面被俘获空穴的面密度变化量约为8.4×10~(10) cm~(-2).

高性能InGaAs/AlAs共振隧穿二极管的研制与器件模拟分析

在半绝缘的InP衬底上采用分子束外延的方法生长制备了不同势垒厚度的RTD材料样品,室温下测量的最高峰-谷电流比为18.39.通过模拟得到RTD直流特性与势垒厚度、势阱材料及厚度、隔离层厚度以及掺杂浓度间的关系,对结果进行了分析与讨论.