HCl/HF/CrO3溶液对 InGaAs/InGaAsP的选择性湿法刻蚀--应用于楔形结构的制备

利用动态掩膜湿法腐蚀技术,研究了HCl/HF/CrO3溶液对与InP衬底晶格匹配的InxGa1-xAs1-yPy(y=0,0.2,0.4,0.6)材料的腐蚀特性.对于HCl(36wt%)/HF(40wt%)/CrO3(10wt%)的体积比为x∶0.5∶1的溶液,随着x由0增加到1.25,相应的腐蚀液对In0.53Ga0.47As/In0.72Ga0 28As06P0.4的选择性由42.4降到1.4;通过调节腐蚀液的选择性,在In072Ga0.28As06P0.4外延层上制备出了倾角从1.35°到35.9°的各种楔形结构;当x为0.025和1.25时,相应的In0.72Ga0.28As0.6P0.4腐蚀表面的均方根粗糙度分别为1.1nm和1.6nm.还研究了溶液的组分与InxGa1-xAs1-yPy(y=0,0.2,0.4)的腐蚀速率间的关系,并对腐蚀机理进行了分析.

带有锥形增益区14xxnm量子阱激光器的研制

利用MOCVD生长了14xxnm AlGaInAs/AlInAs/InP应变量子阱外延片.采用带有锥形增益区脊型波导结构和普通条形脊型波导结构在相同的实验条件下制作800μm腔长激光器管芯,在相同的驱动电流下前者可以获得更高的输出光功率,而且P-Ⅰ曲线线性度较好、饱和电流高.1200μm腔长带有锥形增益区脊型波导结构管芯功率达到500mW,饱和电流3A以上,峰值波长1460nm,远场发散角为39°×11°.

7.8μm二级分布反馈量子级联激光器

报道了基于应变补偿的InP基In0.53+xGa0.47-xAs/In0.52-yAl0.48+yAs分布反馈量子级联激光器.采用二级光栅作为反馈,激射工作波长为7.8μm,在1%占空比,5kHz频率的工作条件下,在93～173K的温度范围内,单模发射光谱边模抑制比均超过20dB,调谐系数dλ/dT=0.5125nm/K.在93K时,峰值功率为30mW,直到153K时,峰值光功率仍达到12mW.

高饱和电流14xx nm应变量子阱激光器的研制

报道了14xx nm应变量子阱(SQW)激光器管芯的研制成果。通过金属有机化学气相沉积(MOCVD)生长工艺生长14xx nm AlGaInAs/AlInAs/InP应变量子阱外延片，采用带有锥形增益区的脊型波导结构制作激光器管芯。生长好的外延片按照双沟脊型波导激光器制备工艺进行光刻、腐蚀，制作P面电极(溅射TiPtAu)、减薄、制作N面电极(蒸发AuGeNi)，然后将试验片解理成Bar；为获得高的单面输出功率，用电子回旋共振等离子体化学气相沉积(ECR)进行腔面镀膜，HR=90%，AR=5%；解理成的管芯P面朝下烧结到铜热沉上，TO3封装后在激光器综合测试仪进行测试。管芯功率达到440 mW以上，饱和电流3 A以上，峰值波长1430 nm，远场发散角为40°×14°。

宽带半导体可饱和吸收镜研制方法及选择腐蚀研究

介绍了用于固体激光器被动锁模自启动实现飞秒级脉冲输出的两种波长的带半导体可饱和吸收镜(800nm和1550 nm SESAMs)的研制方法和应用.制作宽带反射层的关键技术之一是AlGaAs/GaAs和InP/InGaAs/InGaAs的选择腐蚀.分别就几种湿法腐蚀和干法腐蚀进行了详细的分析和比较.

用于光纤通信的1.55μmDFB激光器的可靠性分析

对用于光纤通信的InP基1.55 μm DFB激光器的可靠性进行了研究.测试并分析了100 ℃时100 mA和150 mA 2种电流应力条件,经过1 700 h老化,测试分析了激光器特性随时间的变化情况,拟合出在100 ℃,150 mA条件下的激光器寿命在1 000 h小时左右.根据实验结果对比,提出了一种新的利用温度、电流两个加速度变量同时进行加速老化,快速估计激光器寿命并分析其可靠性的方法.对新的寿命估算方法进行了详细的讨论.

量子阱平面光学各向异性的偏振差分反射谱研究

在室温下用偏振差分反射谱技术观察到了GaAs/AlGs、InGaAs/GaAs和InGaAs/InP三种量子阱材料的平面光学各向异性。我们发现GaAs/AlGaAs量子阱1h→1e跃迁的偏振度与阱宽成反比，与InGaAs/InP量子阱的报道结果类似。Ga原子偏析引起的界面不对称可以很好地解释这种行为。与之相反，InGaAs/GaAs量子阱的光学各向异性倾向于与阱宽成正比，目前还不能很好地解释这种现象。

半导体纳米结构的可控生长

应用MBE技术和SK生长模式，通过对研究材料体系的应力分布设计，生长动力学研究和生长工艺优化，实现了In(Ga)As/GaAs,InAlAs/AlGaAs/GaAs和InAs/InAl(Ga)As/InP无缺陷量子点（线）的尺寸、形状、密度和分布有序性的可控生长，这对进一步的器件应用特别重要。讨论了半导体纳米结构的空间有序性分布物理起因和退火的机制。

InAs自组织量子点（线）的制备和表征

在InP(001)基衬底上用分子束外延方法生长了InAs纳米结构材料，通过改变生长方式，得到了InAs量子点和量子线。根据扫描电镜和透射电镜观测结果的分析，认为衬底旋转时浸润层三角形状的台阶为InAs量子线的成核提供了优先条件，停止衬底旋转时InAlAs缓冲层沿[1(1-bar)0]方向分布的台阶促使InAs优先形成量子点。讨论了量子点和量子线的形成机量。

1.55μm InGaAsP-MQW自对准压缩台面高速DBF激光器

采用一种自对准压缩台面结构制作高速1.55μm DFB激光器。激光器的典型阈值为12mA，单面斜率效率达0.157mW/mA，出光功率大于20mW。由于采用窄条p-InP作为电流阻挡层，因此激光器的寄生电容可降至2.5pF，-3DB调制带宽可达9.1GHz。

半导体材料研究的新进展

首先对作为现代信息社会的核心和基础的半导体材料在国民经济建设、社会可持续发展以及国家安全中的战略地位和作用进行了分析，进而介绍几种重要半导体材料如，硅材料、GaAs和InP单晶材料、半导体超晶格和量子阱材料、一维量子线、零维量子点半导体微材料、宽带隙半导体材料、光学微腔和光子晶体材料、量子比特构造和量子计算机用材料等目前达到的水平和器件应用概况及其发展趋势作了概述。最后，提出了发展我国半导体材料的建议。本文未涉及II－VI族宽禁带 与II－VI族窄禁带红外半导体材料、高效太阳电池材料Cu(In,Ga)Se_2、CuIn(Se,S)等以及发展迅速的有机半导体材料等。

非掺半绝缘磷化铟晶片的制备及其均匀性

对高温退火非掺磷化铟（InP）制备的半绝缘晶片的电学性质和均匀性进行了研究，非掺低阻N型磷化铟晶片分别在纯磷气氛和磷化铁气氛下进行930 ℃、80h退火均可获得半绝缘材料。但在这两种条件下制备的两种50mm半绝缘晶片却呈现出不同的电学性质和均匀性。纯磷气氛下制备的磷化铟片的电阻率和迁移率分别达到10~6Ω·cm和1800cm~2/(V·s)；而在磷化铁气氛下退火获得的半绝缘片的电阻率和迁移率分别高达10~7Ω·cm和3000cm~2/(V·s)以上。对这两种半绝缘片和原生掺铁磷化铟半绝缘片的PL－Mapping结果进一步比较表明

自组装InAs/GaAs量子点材料和量子点激光器

利用分子束外延技术和Stranski-Krastanow生长模式，系统研究In(Ga)As/GaAs,InAlAs/AlGaAs/GaAs,In(Ga)As/InAlAs/InP材料体系应变自组装量子点的形成和演化。通过调节实验条件，可以对量子点的空间排列及有序性进行控制，并实现了InP衬底上量子点向量子线的渡越。研制出激射波长λ=960nm，条宽100μm，腔长800μm的InAs/GaAs量子点激光器，室温连续输出功率大于1W，室温阈值电流密度218A/cm~2,0.53W室温连续工作寿命超过3000h。

选择区域生长高质量InGaAsP多量子阱材料

采用LP-MOVPE在SiO_2掩膜的InP衬底上实现了高质量的InGaAsP多量子阱(MQW)的选择区域生长(SAG)。通过改变生长温度和生长压力，MQW的适用范围由C波段扩展至L波段，即MQW的光致发光波长从1546nm延展至1621nm。光致发光(PL)测试表明

HEMT结构材料中二维电子气的输运性质研究

该文通过变温的Hall测量系统地研究了GaAs基HEMT和PHEMT以及InP基HEMT三种结构材料的电子迁移率μ_n和二维电子浓度n_s。仔细地分析了不同HEMT结构材料的散射机制对电子迁移率的影响以及不同HEMT材料结构对电子浓度的影响。研究结果表明InP基HEMT的n_s×μ_n值比GaAs基HEMT和PHEMT的n_s×μm值都大，说明可以用n_s×μ_0值来判断HEMT结构材料的性能好坏。