《980 nm InGaAs/GaAs亚单层量子点激光器》

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采用分子束外延技术,用亚单层沉积的方式制备了出高密度、高品质的InGaAs量子点材料。利用亚单层量子点材料制备的激光器具有高增益和高的调制宽度等特性,可以用于激光切割、光纤通讯泵浦源等领域。我们采用亚单层(SML)沉积方法用分子束外延技术成功生长了InGaAs/GaAs 量子点材料并制备出量子点激光器。采用时间分辨光致发光,微区光致发光,选择激发光致发光等技术对亚单层量子点和S-K 量子点的载流子动力学进行了细致的研究,以探讨影响量子点激光器增益特性的物理原因。我们揭示了SML 量子点结构中的局域态和非局域态,并分析了局域的声子模。可以通过原位退火的方式改变SK 量子点中的压电场分布,从而改善量子点的发光效率。SML 量子点激光器比通常的SK 量子点激光器具有更高的性能,不仅是由于SML 量子点具有更高的密度和均匀性,还有一个本征原因。SML 量子点中激子辐射寿命约为90 ps,约为SK 量子点十分之一,导致SML量子点激光器具有非常高的模增益。在高品质的SK InGaAs/GaAs 量子点中,我们成功观测到了量子点的室温发光寿命长达5.5 ns,而且随着温度的升高而延长。这是由于SK 量子点中在分立的量子点态和浸润层态之间存在着准连续态,占据这些准连续态会导致量子点辐射寿命的延长。SK 量子点在室温下长的发光寿命是激光器模增益低下的根本原因之一。在Applied Physics Letters,Physical Review B,Nanotechnology 等杂志上和学术会议上发表论文15篇。

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