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中国激光 2020年第7期47卷 3-21页

作者：陆丹杨秋露王皓贺一鸣齐合飞王欢赵玲娟王圩中国科学院半导体研究所半导体材料科学重点实验室北京100083 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049 低维半导体材料与器件北京市重点实验室北京100083

半导体分布反馈(DFB)激光器以其卓越的光谱特性、调制特性以及低成本、可量产优势已经成为光纤通信、空间光通信中的重要光源,并将在5G、数据中心、激光雷达以及微波光子学等应用中发挥不可替代的作用。针对通信波段半导体DFB激光器的... 详细信息

半导体分布反馈(DFB)激光器以其卓越的光谱特性、调制特性以及低成本、可量产优势已经成为光纤通信、空间光通信中的重要光源,并将在5G、数据中心、激光雷达以及微波光子学等应用中发挥不可替代的作用。针对通信波段半导体DFB激光器的不同应用需求及特征展开综述,分别就直接调制DFB激光器、大功率DFB激光器以及低噪声(窄线宽及低相对强度噪声)DFB激光器的设计原理、优化方法及进展进行了整理、评述与展望。

关键词：激光器半导体分布反馈激光器高速直调激光器大功率激光器窄线宽激光器低相对强度噪声激光器

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InP基长波长晶体管激光器(特邀)

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光子学报 2020年第11期49卷 116-125页

作者：梁松中国科学院半导体研究所半导体材料重点实验室北京100083 中国科学院大学材料科学与光电工程中心北京100049 北京低维材料与器件重点实验室北京100083

晶体管激光器同时具有激光器的光发射功能与晶体管的电流控制功能,表现出多种新颖的光电特性.相对于短波长GaAs基器件,InP基长波长晶体管激光器更适合于光纤通信系统应用因而具有重要研究价值.本文主要介绍发光波长在1.3μm与1.5μm的In... 详细信息

晶体管激光器同时具有激光器的光发射功能与晶体管的电流控制功能,表现出多种新颖的光电特性.相对于短波长GaAs基器件,InP基长波长晶体管激光器更适合于光纤通信系统应用因而具有重要研究价值.本文主要介绍发光波长在1.3μm与1.5μm的InP基长波长晶体管激光器的研究进展,对不同结构器件的特点及可用于提高器件性能的相关器件设计进行了分析和讨论.根据器件波导结构的不同目前已报道的边发射晶体管激光器主要包括浅脊、掩埋及深脊结构三种类型.浅脊晶体管激光器中有源量子阱材料被置于重掺杂基区材料之中,使得InP基晶体管激光器只能在低温工作.掩埋结构的InP基晶体管激光器采用npnp型InP电流阻挡层掩埋脊条型有源材料,制作工艺过于复杂,不利于降低器件成本.深脊晶体管激光器中量子阱有源区材料位于重掺杂基区材料之上,可同时减小掺杂杂质扩散及基区材料光吸收的不利影响,基于该结构实现了InP基1.5μm波段晶体管激光器室温连续电流工作.数值计算研究表明,在深脊晶体管激光器量子阱中进行n型掺杂及在其发射极波导中引入由反向pn结构成的电流限制通道均可以减少载流子向缺陷的扩散,进而减小缺陷的不利影响,提高器件性能.

关键词：光电子学光电子集成半导体激光器 InP 长波长

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1.55-μm大功率高速直调半导体激光器阵列

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光学学报 2019年第9期39卷 224-228页

作者：王皓张瑞康陆丹王宝军黄永光王圩赵玲娟中国科学院半导体研究所半导体材料科学重点实验室北京100083 低维半导体材料与器件北京市重点实验室北京100083 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049

提出一种基于AlGaInAs材料的1.55-μm波段的大功率、高速直调分布反馈(DFB)激光器阵列。采用具有良好温度特性和高微分增益的AlGaInAs材料作为量子阱和波导层以实现大功率与高带宽的输出;引入稀释波导结构来减小有源区内部损耗,同时降... 详细信息

提出一种基于AlGaInAs材料的1.55-μm波段的大功率、高速直调分布反馈(DFB)激光器阵列。采用具有良好温度特性和高微分增益的AlGaInAs材料作为量子阱和波导层以实现大功率与高带宽的输出;引入稀释波导结构来减小有源区内部损耗,同时降低远场发散角;采用悬浮光栅并优化耦合系数以实现大注入电流下的单模稳定工作。最终实现了1.5-μm波段5波长的大功率直调激光器阵列,阵列波长间隔约为5 nm,室温连续波(CW)工作时各通道输出光功率均大于100 mW,单通道最大输出光功率为160 mW,500 mA工作电流范围内边模抑制比大于55 dB,小信号调制带宽可达7 GHz,激光器最小线宽为520 kHz,相对强度噪声低于-145 dB/Hz。

关键词：激光器 1.55-μm直调激光器大功率高带宽激光器阵列

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La2/3Sr1/3MnO3/BiCoO3界面的多铁性和界面耦合作用的第一性原理研究

La2/3Sr1/3MnO3/BiCoO3界面的多铁性和界面耦合作用的第一性原理...

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第一届人工晶体材料青年学术会议

作者：张威张铭金鹏王占国中国科学院半导体研究所半导体材料科学重点实验室和低维半导体材料与器件北京市重点实验室北京 100083 中国科学院大学材料与光电研究中心北京 100049 北京工业大学材料科学与工程学院北京 100124

通过第一性原理计算方法对四方相La2/3Sr1/3MnO3/BiCoO3(LSMO/BCO)界面的结合能、极性位移、界面处键长、电子结构、磁矩等进行了研究。结合能计算结果显示，具有LaO/O-Co2构型的界面最稳定。在以LaO和CoO2为截断面的界面中，通过翻转... 详细信息

通过第一性原理计算方法对四方相La2/3Sr1/3MnO3/BiCoO3(LSMO/BCO)界面的结合能、极性位移、界面处键长、电子结构、磁矩等进行了研究。结合能计算结果显示，具有LaO/O-Co2构型的界面最稳定。在以LaO和CoO2为截断面的界面中，通过翻转LSMO一侧的电极化方向可以实现对界面处Mn原子磁矩大小的调控。

关键词：多铁材料磁电性质界面耦合电子结构

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隧道结级联量子阱锁模激光器

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光学学报 2017年第3期37卷 243-249页

作者：刘震王嘉琪于红艳周旭亮陈娓兮丁颖李召松王圩潘教青中国科学院半导体研究所半导体材料科学重点实验室低维半导体材料与器件北京市重点实验室北京大学物理学院人工微结构和介观物理国家重点实验室格拉斯哥大学物理学院

采用两段式被动锁模激光器结构,利用隧道结级联两组量子阱有源区,实现了一种工作在近红外波段的单片集成大功率量子阱被动锁模激光器。对该锁模激光器的锁模特性进行了表征,测试得到该锁锁模激光器工作中心波长为1038nm,激光脉冲重复频... 详细信息

采用两段式被动锁模激光器结构,利用隧道结级联两组量子阱有源区,实现了一种工作在近红外波段的单片集成大功率量子阱被动锁模激光器。对该锁模激光器的锁模特性进行了表征,测试得到该锁锁模激光器工作中心波长为1038nm,激光脉冲重复频率为24.37 GHz,改变激光器的工作条件,其脉冲宽度变化范围为2.19;.27ps,峰值功率变化范围为76;08mW,表明该锁模激光器具有单片集成、体积小、功率大、重复频率高等优良特性。同时,在一定的反向偏压条件下,该锁模激光器呈现出功率双稳态的特性,扩大了有效锁模范围。

关键词：激光器锁模激光器半导体激光器多量子阱超快激光

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4 inch低位错密度InP单晶的VGF生长及性质研究

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人工晶体学报 2017年第5期46卷 792-796页

作者：赵有文段满龙卢伟杨俊董志远刘刚高永亮杨凤云王风华王俊刘京明谢辉王应利卢超中国科学院半导体研究所中国科学院半导体材料科学重点实验室低维半导体材料与器件北京市重点实验室北京100083 中国科学院大学材料科学与光电技术学院北京100049

采用高压垂直温度梯度凝固法(VGF)生长了非掺、掺硫和掺铁的4 inch直径(100)InP单晶,获得的单晶的平均位错密度均小于5000 cm^(-2)。对4 inch InP晶片上进行多点X-射线双晶衍射测试,其(004)X-射线双晶衍射峰的半峰宽约为30弧秒且分布均... 详细信息

采用高压垂直温度梯度凝固法(VGF)生长了非掺、掺硫和掺铁的4 inch直径(100)InP单晶,获得的单晶的平均位错密度均小于5000 cm^(-2)。对4 inch InP晶片上进行多点X-射线双晶衍射测试,其(004)X-射线双晶衍射峰的半峰宽约为30弧秒且分布均匀。与液封直拉法(LEC)相比,VGF-InP单晶生长过程的温度梯度很低,导致其孪晶出现的几率显著增加。然而大量晶体生长结果表明VGF-InP晶锭上出现孪晶后,通常晶体的生长方向仍为(100)方向,这确保从生长的4 inch VGF-InP(100)晶锭上仍能获得相当数量的2~4 inch(100)晶片。由于铁在InP中的分凝系数很小,掺Fe-InP单晶VGF生长过程中容易出现组份过冷,导致多晶生长。通过控制生长温度梯度及掺铁量,可获得较高的掺铁InP单晶成晶率。对VGF-InP单晶的电学性质、位错密度及位错的分布特点、晶体完整性等进行了研究。

关键词：磷化铟(In P) 垂直温度梯度凝固(VGF) 孪晶组份过冷

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低位错密度4 inchGaSb(100)单晶生长及高质量衬底制备

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人工晶体学报 2017年第5期46卷 820-824页

作者：杨俊段满龙卢伟刘刚高永亮董志远王俊杨凤云王凤华刘京明谢辉王应利卢超赵有文中国科学院半导体研究所中国科学院半导体材料科学重点实验室低维半导体材料与器件北京市重点实验室北京100083 中国科学院大学材料科学与光电技术学院北京100049

采用液封直拉法(LEC)生长了4 inch直径(100)GaSb单晶并进行了衬底晶片的加工制备。通过优化热场,可重复生长出非掺和掺Te整锭(100)单晶,单晶锭的重量为5~8 kg,成晶率可达80%以上。4 inch(100)晶片大部分区域的位错腐蚀坑密度小500 cm^(-... 详细信息

采用液封直拉法(LEC)生长了4 inch直径(100)GaSb单晶并进行了衬底晶片的加工制备。通过优化热场,可重复生长出非掺和掺Te整锭(100)单晶,单晶锭的重量为5~8 kg,成晶率可达80%以上。4 inch(100)晶片大部分区域的位错腐蚀坑密度小500 cm^(-2) ,其(004)双晶衍射峰的半峰宽为29弧秒,表明晶片衬底的完整性相当好。晶体生长过程中固液界面较为平坦,因而晶片表现出良好的横向电学均匀性。经研磨和机械化学抛光,制备出具备良好平整度和表面粗糙度的开盒即用衬底晶片。通过控制本征受主缺陷浓度和掺杂浓度,制备出具有良好近红外透光率的n型GaSb单晶衬底。

关键词：锑化镓(Ga Sb) 液封直拉法(LEC) 单晶衬底

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晶硅太阳电池黑斑分析

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半导体光电 2017年第1期38卷 21-25页

作者：陈晓玉刘彤刘京明谢辉赵有文董志远马承红和江变中国科学院半导体研究所中国科学院半导体材料科学重点实验室低维半导体材料与器件北京市重点实验室北京100083 内蒙古日月太阳能科技有限公司呼和浩特010111

p型单晶硅太阳电池在EL检测过程中,部分电池片出现黑斑现象。结合X射线能谱分析(EDS),对黑斑片与正常片进行对比分析,发现黑斑片电池与正常电池片大部分表面的成分相同,排除了镀膜及丝网印刷过程中产生黑斑的可能。利用X射线荧光光谱分... 详细信息

p型单晶硅太阳电池在EL检测过程中,部分电池片出现黑斑现象。结合X射线能谱分析(EDS),对黑斑片与正常片进行对比分析,发现黑斑片电池与正常电池片大部分表面的成分相同,排除了镀膜及丝网印刷过程中产生黑斑的可能。利用X射线荧光光谱分析(XRF)测试了同一电池片的黑斑区域与正常区域,发现黑斑处Ca含量较大,并出现Sr、Ge和S等杂质元素。将6个档位的电池片制备成2cm×2cm的电池样片,利用光生诱导电流测量了每个电池的外量子效率(EQE)。在460~1 000nm波长范围内,同一电池片黑斑处与正常处的EQE相差较大,说明黑斑的出现与原生硅片缺陷无关,应归结于电池片生产过程中引入的杂质缺陷。给出了杂质引入的原因以及解决途径,从而显著减小了黑斑片产生的几率。

关键词： EL测试黑斑能谱分析 X射线荧光光谱外量子效率

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4英寸低位错(100)InP单晶的VGF生长、缺陷及成晶率

4英寸低位错(100)InP单晶的VGF生长、缺陷及成晶率

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第十八届全国晶体生长与材料学术会议暨第一届全国晶体生长暑期学校

作者：赵有文段满龙卢伟杨俊董志远刘刚刘京明王风华刘鹏中国科学院半导体材料科学重点实验室低维半导体材料与器件北京市重点实验室中国科学院半导体研究所北京 100083 珠海鼎泰芯源晶体有限公司广东省珠海高新区技术产业开发区金鼎工业园金瑞二路南 A 中国科学院半导体材料科学重点实验室低维半导体材料与器件北京市重点实验室中国科学院半导体研究所北京 100083 珠海鼎泰芯源晶体有限公司广东省珠海高新区技术产业开发区金鼎工业园金瑞二路南 A 栋珠海 519085

采用高压垂直温度梯度凝固法(VGF)生长了掺铁、掺硫及非掺杂的 4 英寸直径(100)InP 单晶，获得的单晶的平均位错密度介于 100-5000cm-2 之间。对 InP 晶片上进行多点 X-射线双晶衍射测试，其(004)X-射线双晶衍射峰的半峰宽约为 30 弧秒... 详细信息

采用高压垂直温度梯度凝固法(VGF)生长了掺铁、掺硫及非掺杂的 4 英寸直径(100)InP 单晶，获得的单晶的平均位错密度介于 100-5000cm-2 之间。对 InP 晶片上进行多点 X-射线双晶衍射测试，其(004)X-射线双晶衍射峰的半峰宽约为 30 弧秒以下且分布均匀。

关键词：磷化铟(InP) 垂直温度梯度凝固(VGF) 孪晶组份过冷

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金刚石半导体材料和器件的研究现状

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微纳电子技术 2017年第4期54卷 217-228页

作者：陈亚男张烨郁万成龚猛杨霏刘瑞王嘉铭李玲金鹏王占国中国科学院半导体研究所半导体材料科学重点实验室北京100083 中国科学院半导体研究所低维半导体材料与器件北京市重点实验室北京100083 中国科学院大学材料科学与光电技术学院北京101408 全球能源互联网研究院北京102211

简述了金刚石半导体材料的主要制备方法,以及掺杂技术及其在器件制备中应用的研究现状。重点介绍了微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)法制备高质量金刚石的优势以及在生长速率、晶体尺寸和晶体质量等方面的研究进展及阻碍因素,并探讨了... 详细信息

简述了金刚石半导体材料的主要制备方法,以及掺杂技术及其在器件制备中应用的研究现状。重点介绍了微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)法制备高质量金刚石的优势以及在生长速率、晶体尺寸和晶体质量等方面的研究进展及阻碍因素,并探讨了实现金刚石大尺寸高质量生长的方法。通过对金刚石进行掺杂,可使其呈现p型和n型导电。总结了金刚石p型、n型掺杂及共掺杂的研究现状,并分析了金刚石在掺杂过程中出现的问题,探讨了p型掺杂和n型掺杂的研究方向。最后给出了金刚石在电力电子器件、探测器和场发射器件中的应用现状,并对金刚石的未来发展方向作出了展望。

关键词：金刚石迁移率微波等离子体化学气相沉积(MPCVD) 掺杂器件

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