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双重势垒一维光子晶体量子阱的光传输特性研究 被引量：60
1
作者 苏安 高英俊 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第23期259-268,共10页
利用传输矩阵法,研究单势垒和双重势垒一维光子晶体量子阱结构的光传输特性.结果表明:垒层折射率总和大的单势垒光量子阱的透射峰更加精细,内部局域电场更加强;双重势垒光量子阱的透射峰比单势垒光量子阱的透射峰精细,内部局域电场也比... 利用传输矩阵法,研究单势垒和双重势垒一维光子晶体量子阱结构的光传输特性.结果表明:垒层折射率总和大的单势垒光量子阱的透射峰更加精细,内部局域电场更加强;双重势垒光量子阱的透射峰比单势垒光量子阱的透射峰精细,内部局域电场也比单势垒光量子阱的强;随着垒层光子晶体周期数增大,双重势垒光量子阱内部局域电场增强,而且垒、阱层折射率总和之比越大,双重势垒光量子阱的内部局域电场增强速度越快,当双重垒层光子晶体周期数同时增大时,双重势垒量子阱内部局域电场增强速度最快,透射峰越加精细.随着阱层光子晶体周期数的增大,单势垒或双重势垒光量子阱的内部局域电场强度均下降,但透射峰的透射率不随之改变.该特性为设计新型可调高品质的量子光学器件提供指导. 展开更多
关键词 光子晶体 双重势垒 量子阱 传输特性
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半导体激光器的发展及其应用 被引量：23
2
作者 王路威 《成都大学学报（自然科学版）》 2003年第3期34-38,共5页
本文对半导体激光器的工作原理。
关键词 半导体激光器 工作原理 光场 单异质结 双异质结 量子阱 直接带隙半导体材料
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太赫兹量子级联激光器研究进展 被引量：14
3
作者 曹俊诚 《物理》 CAS 北大核心 2006年第8期632-636,共5页
太赫兹技术涉及电磁学、光电子学、半导体物理学、材料科学以及微加工技术等多个学科,它在信息科学、生物学、医学、天文学、环境科学等领域有重要的应用价值.太赫兹辐射源是太赫兹频段应用的关键器件.本文简要介绍了太赫兹电磁波的研... 太赫兹技术涉及电磁学、光电子学、半导体物理学、材料科学以及微加工技术等多个学科,它在信息科学、生物学、医学、天文学、环境科学等领域有重要的应用价值.太赫兹辐射源是太赫兹频段应用的关键器件.本文简要介绍了太赫兹电磁波的研究背景、重要特点以及潜在应用,重点讨论了太赫兹半导体量子级联激光器的工作原理和研究进展等. 展开更多
关键词 太赫兹 量子级联激光器 量子阱 波导
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MgZnO薄膜及其量子阱和超晶格的发光特性 被引量：21
4
作者 张德恒 张锡健 +1 位作者 王卿璞 孙征 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期111-116,共6页
MgO和ZnO形成合金Mg_xZn_(1-x)O的带隙可以在3.3～7.9eV之间变化,在制备紫外波段光电器件方面有着广阔的应用前景。由ZnO和MgZnO交替沉积而成的ZnO/Mg_xZn_(1-x)O量子阱和超晶格在激光器、光探测器和其他光电器件方面也有潜在的应用价... MgO和ZnO形成合金Mg_xZn_(1-x)O的带隙可以在3.3～7.9eV之间变化,在制备紫外波段光电器件方面有着广阔的应用前景。由ZnO和MgZnO交替沉积而成的ZnO/Mg_xZn_(1-x)O量子阱和超晶格在激光器、光探测器和其他光电器件方面也有潜在的应用价值。回顾最近几年对MgZnO薄膜材料发光特性的研究进展,介绍在不同衬底上用不同方法制备MgZnO合金薄膜的制备技术、发光特性以及发光特性与薄膜中Mg含量的关系;综述近年来在ZnO/Mg_xZn_(1-x)O超晶格、量子阱研究上的成果,特别介绍了ZnO/Mg_xZn_(1-x)O对超晶格、量子阱的发光特性、发光机理以及发光特性与势垒层镁含量、器件温度的关系。 展开更多
关键词 氧锌镁薄膜 量子阱 超晶格 光致发光 受激发射 半导体材料
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电子体系与光子体系 被引量：16
5
作者 徐少辉 丁训民 +1 位作者 资剑 侯晓远 《物理》 CAS 北大核心 2002年第9期558-567,共10页
文章将电子与光子以及二者在不同的约束结构 (孤立原子与光子点 ,孤立分子与光子分子 ,半导体晶体与光子晶体 )中的行为作了类比 ,揭示电子体系和光子体系有很高的可比性 .
关键词 电子体系 光子体系 光子 电子 光子晶体 量子阱 约束结构 半导体
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MgxZn_(1-x)O合金制备及MgZnO/ZnO异质结构的光学性质 被引量：18
6
作者 魏志鹏 吴春霞 +7 位作者 吕有明 张振中 姚斌 张吉英 赵东旭 李炳辉 申德振 范希武 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期831-833,共3页
利用射频等离子体辅助的分子束外延(P-MBE)技术在c面的蓝宝石衬底上生长了具有不同Mg含量(0≤x≤0.28)的六方相MgZnO合金薄膜,研究了该系列样品Raman频移的幅度与合金组分的对应关系,为MgZnO合金中Mg含量的确定提供了新的方法。在此基... 利用射频等离子体辅助的分子束外延(P-MBE)技术在c面的蓝宝石衬底上生长了具有不同Mg含量(0≤x≤0.28)的六方相MgZnO合金薄膜,研究了该系列样品Raman频移的幅度与合金组分的对应关系,为MgZnO合金中Mg含量的确定提供了新的方法。在此基础上选择具有合适带宽的MgZnO合金作为垒层,制备了MgZnO/ZnO量子阱结构。在较高的光激发密度下,观测到了发光强度随激发密度的超线性增加,并将之归因于激子-激子碰撞引起的超辐射过程。 展开更多
关键词 MgZnO合金 RAMAN光谱 量子阱 超辐射
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含双负介质一维光子晶体量子阱的透射谱研究 被引量：19
7
作者 苏安 高英俊 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期596-601,共6页
用传输矩阵法研究一维光子晶体(AB)_m(BACAB)_n(BA)_m的透射谱,研究发现:在双正介质和含双负介质情况下,归一化频率1.0ω_0/ω处光子晶体(BACAB)_n的能带皆处于光子晶体(AB)_m(BA)_m的禁带中,均构成以ω/ω_0处为对称中心的光量子阱结... 用传输矩阵法研究一维光子晶体(AB)_m(BACAB)_n(BA)_m的透射谱,研究发现:在双正介质和含双负介质情况下,归一化频率1.0ω_0/ω处光子晶体(BACAB)_n的能带皆处于光子晶体(AB)_m(BA)_m的禁带中,均构成以ω/ω_0处为对称中心的光量子阱结构。光量子阱透射谱出现对称分布的共振透射峰,呈现明显的量子化效应,透射峰数目和位置可由n调节控制,且双正和含双负光量子阱结构的透射谱结构相同,但后者的透射峰带宽、间距比前者大。该特性可用于设计红外波范围内的可调性多通道滤波器和光开关等。 展开更多
关键词 量子光学 量子化效应 传输矩阵法 量子阱 双负介质 透射谱
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非对称超大光腔980nm大功率半导体激光器 被引量：18
8
作者 李建军 崔碧峰 +5 位作者 邓军 韩军 刘涛 李佳莼 计伟 张松 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期57-61,共5页
为了制备高输出功率的半导体激光器,设计了非对称超大光腔波导结构,其中大光腔结构用以提高器件的灾变性腔面烧毁(COMD)水平,非对称波导则抑制高阶模的激射,并分析了非对称波导层厚度的理论优化值。优化了有源区的金属有机物化学汽相沉... 为了制备高输出功率的半导体激光器,设计了非对称超大光腔波导结构,其中大光腔结构用以提高器件的灾变性腔面烧毁(COMD)水平,非对称波导则抑制高阶模的激射,并分析了非对称波导层厚度的理论优化值。优化了有源区的金属有机物化学汽相沉积(MOCVD)外延生长条件,结合管芯电极制备及腔面镀膜等工艺条件,制备了腔长为4mm的2μm超大光腔端面发射980nm半导体激光器管芯。在室温、注入电流为30A且未采取任何主动散热措施的条件下,器件输出功率达到23.6W,未出现COMD。非对称波导保证了垂直方向仅有基模激射,且超大光腔的采用使得垂直远场发散角只有24°。研究结果表明,非对称超大光腔结构是制备高功率半导体激光器的有效途径。 展开更多
关键词 激光器 半导体激光器 波导 量子阱 金属有机物化学汽相沉积
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高功率垂直外腔面发射半导体激光器增益设计及制备 被引量：18
9
作者 张继业 张建伟 +6 位作者 曾玉刚 张俊 宁永强 张星 秦莉 刘云 王立军 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期85-93,共9页
垂直外腔面发射半导体激光器(vertical external cavity surface emitting laser, VECSEL)兼具高功率与良好的光束质量,是半导体激光器领域的持续研究热点之一.本文开展了光抽运VECSEL最核心的多量子阱增益区设计,对量子阱增益光谱及其... 垂直外腔面发射半导体激光器(vertical external cavity surface emitting laser, VECSEL)兼具高功率与良好的光束质量,是半导体激光器领域的持续研究热点之一.本文开展了光抽运VECSEL最核心的多量子阱增益区设计,对量子阱增益光谱及其峰值增益与载流子浓度及温度等关系进行系统的理论优化,并对5种不同势垒构型的量子阱增益特性进行对比,证实采用双侧GaAsP应变补偿的发光区具有更理想的增益特性.对MOCVD生长的VECSEL进行器件制备,实现了VECSEL在抽运功率为35 W时输出功率达到9.82 W,并且功率曲线仍然没有饱和;通过变化外腔镜的反射率, VECSEL的激光波长随抽运功率的漂移系数由0.216 nm/W降低至0.16 nm/W,证实外腔镜反射率会影响VECSEL增益芯片内部热效应,从而影响VECSEL激光输出功率.所制备VECSEL在两正交方向上的发散角分别为9.2°和9.0°,激光光斑呈现良好的圆形对称性. 展开更多
关键词 光抽运垂直外腔面发射半导体激光器 量子阱 增益芯片 高功率
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可实现奇数通道滤波功能的光量子阱透射谱 被引量：16
10
作者 苏安 高英俊 +1 位作者 焦美娜 卢强华 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期394-398,共5页
针对光子晶体(AB)m(CD)n(BA)m模型,选择适当的结构参数,通过传输矩阵法对其透射谱进行计算模拟发现,在归一化中心频率0.5(ωa/2πc)处,当光子晶体(CD)n的导带处于光子晶体(AB)m(BA)m的禁带中,且两者均以中心频率处为对称中心时,构成镜... 针对光子晶体(AB)m(CD)n(BA)m模型,选择适当的结构参数,通过传输矩阵法对其透射谱进行计算模拟发现,在归一化中心频率0.5(ωa/2πc)处,当光子晶体(CD)n的导带处于光子晶体(AB)m(BA)m的禁带中,且两者均以中心频率处为对称中心时,构成镜像对称的光子晶体量子阱结构。在光量子阱透射谱的中心频率处及对称的两侧,分布着具有规律的奇数局域共振峰,出现明显的量子化效应,透射峰数目和位置都可以通过光子晶体(CD)n的重复周期数n来调节,这一现象可用于设计可调性奇数通道滤波器。 展开更多
关键词 光子晶体 光量子阱 共振透射 滤波
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基于量子阱效应的光开关(英文) 被引量：16
11
作者 刘丹东 陈光德 徐忠锋 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期1321-1324,共4页
把三块各带有一个缺陷的光子晶体结合起来,如果中央晶体的缺陷模处在两侧晶体的禁带中,缺陷模内的光波会受到两侧晶体的阻碍并被局域在中央晶体内,形成量子阱结构;若一侧晶体的缺陷模被移动到中央晶体缺陷模处,则只有一侧晶体阻碍在中... 把三块各带有一个缺陷的光子晶体结合起来,如果中央晶体的缺陷模处在两侧晶体的禁带中,缺陷模内的光波会受到两侧晶体的阻碍并被局域在中央晶体内,形成量子阱结构;若一侧晶体的缺陷模被移动到中央晶体缺陷模处,则只有一侧晶体阻碍在中央晶体缺陷模内传播的光波,量子阱效应完全消失,光的传输受到最大程度的阻碍.这种结构可同时具有窄带滤波器和光开关的功能,据此提出了一种高效的、灵敏的光开关的设计.采用传输矩阵法计算了一维光子晶体的透射谱和场分布. 展开更多
关键词 光子晶体 量子阱 缺陷态 光开关 滤波
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层状复合金属氢氧化物:主客体结构研究进展 被引量：15
12
作者 闫东鹏 陆军 段雪 《中国科学：化学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1135-1148,共14页
近年来,基于层状复合金属氢氧化物(layered double hydroxides,简称LDHs)的主客体插层化学在功能材料的构筑和应用方面得到了学术界和产业界的广泛关注.本文从LDHs材料的层板主体及层间客体的结构、层间客体种类、层板堆积模式等角度总... 近年来,基于层状复合金属氢氧化物(layered double hydroxides,简称LDHs)的主客体插层化学在功能材料的构筑和应用方面得到了学术界和产业界的广泛关注.本文从LDHs材料的层板主体及层间客体的结构、层间客体种类、层板堆积模式等角度总结了LDHs层状结构及主-客体、客-客体相互作用的最新研究进展. 展开更多
关键词 层状复合金属氢氧化物 有序结构 层间排列 量子阱
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高功率垂直腔面发射半导体激光器优化设计研究 被引量：11
13
作者 李惠青 张杰 +7 位作者 崔大复 许祖彦 宁永强 晏长岭 秦莉 刘云 王立军 曹健林 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第9期2986-2990,共5页
与传统的端发射半导体激光器相比 ,垂直腔面发射半导体激光器 (VCSEL)具有可单模输出 ,光束对称性好 ,可被高度聚焦 ,进入光纤的耦合效率极高和有利于大规模二维列阵等优点 .为了得到高功率的激光输出 ,除了要增大VCSEL的发射面积之外 ... 与传统的端发射半导体激光器相比 ,垂直腔面发射半导体激光器 (VCSEL)具有可单模输出 ,光束对称性好 ,可被高度聚焦 ,进入光纤的耦合效率极高和有利于大规模二维列阵等优点 .为了得到高功率的激光输出 ,除了要增大VCSEL的发射面积之外 ,关键的是要选择适当的量子阱层数、有源区电流密度的均匀分布和良好的热管理等 .本文详细研究和分析了高功率VCSEL有源区量子阱层数 ,有源区直径 ,材料的热导和电阻 ,电极间距等对VCSEL器件性能的影响 .通过优化参数 ,进行最佳设计 ,研制出了 980nmIn0 .2 Ga0 .8As GaAsVCSEL器件 ,单管室温连续波输出功率已达 1 .95W 。 展开更多
关键词 垂直腔面发射激光器 量子阱 高功率 优化设计 参数设计
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低维半导体材料研究进展 被引量：7
14
作者 程宪章 张忱 《半导体杂志》 2000年第3期44-49,55,共7页
综述了低维半导体材料的最新发展动态和发展趋势。
关键词 低维半导体材料 量子点 量子线 量子阱
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128×160元GaAs/AlGaAs多量子阱长波红外焦平面阵列 被引量：13
15
作者 苏艳梅 种明 +4 位作者 张艳冰 胡小燕 孙永伟 赵伟 陈良惠 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期2044-2047,共4页
研制了128×160元GaAs/AlGaAs多量子阱红外焦平面阵列,它是目前国内报道的最大像元数的量子阱红外焦平面阵列.77K时,器件的平均黑体响应率Rv=2.81×107V/W,平均峰值探测率Dλ=1.28×1010cm·W-1·Hz1/2,峰值波长λp... 研制了128×160元GaAs/AlGaAs多量子阱红外焦平面阵列,它是目前国内报道的最大像元数的量子阱红外焦平面阵列.77K时,器件的平均黑体响应率Rv=2.81×107V/W,平均峰值探测率Dλ=1.28×1010cm·W-1·Hz1/2,峰值波长λp=8.1μm,器件的盲元率为1.22%. 展开更多
关键词 红外探测器 量子阱 焦平面阵列
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量子阱中极化子的自能与电磁场和温度的关系 被引量：12
16
作者 额尔敦朝鲁 肖景林 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第1期65-70,共6页
采用Ｌａｒｓｅｎ谐振子算符代数运算与变分微扰相结合的方法，研究处于电磁场中量子阱内电子—体纵光学声子耦合系统的性质的温度依赖性，得到了有限温度下系统的自能．对ＧａＡｓ晶体的量子阱进行数值计算，结果表明，极化子的自能随... 采用Ｌａｒｓｅｎ谐振子算符代数运算与变分微扰相结合的方法，研究处于电磁场中量子阱内电子—体纵光学声子耦合系统的性质的温度依赖性，得到了有限温度下系统的自能．对ＧａＡｓ晶体的量子阱进行数值计算，结果表明，极化子的自能随阱宽及电场强度的增大而减小，随温度的升高而增大．当磁场强度Ｂ＜５１．５７Ｔ时，极化子的自能随磁场强度的增大而增大，当Ｂ＞５１．５７Ｔ时，极化子的自能随磁场强度的增大而减小．当Ｂ＝５１．５７Ｔ时，极化子的自能出现极值，相应的共振频率为ωｃ＝２． 展开更多
关键词 量子阱 极化子 自能 温度依赖性 电磁场 半导体
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超晶格热电材料研究进展 被引量：8
17
作者 李伟文 赵新兵 +1 位作者 朱铁军 曹高劭 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期237-239,共3页
本文讨论了超晶格材料在热电方面的应用以及超晶格提高材料热电性能的原因和存在的问题 。
关键词 超晶格 量子阱 热电材料
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电场对量子阱中激子能级宽度的影响 被引量：12
18
作者 付方正 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期749-751,共3页
本文把固体中在较大空间范围运动的粒子作为准经典粒子来描述。将已导出的能量测不准公式和激子的经典力学模型应用到电场下GaAs/GaAlAs量子阱中 ,激子能级宽度的计算结果与测量结果基本吻合 ,能较清楚、简单地解释纵向电场和横向电场... 本文把固体中在较大空间范围运动的粒子作为准经典粒子来描述。将已导出的能量测不准公式和激子的经典力学模型应用到电场下GaAs/GaAlAs量子阱中 ,激子能级宽度的计算结果与测量结果基本吻合 ,能较清楚、简单地解释纵向电场和横向电场下激子光吸收线宽的很大的差异。 展开更多
关键词 电场 量子阱 激子能级宽度 能量测不准公式 激子 经典力学模型 半导体 砷化镓 镓铝砷化学物
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GaN基量子阱激子结合能和激子光跃迁强度 被引量：10
19
作者 顾海涛 熊贵光 《半导体光电》 CAS CSCD 北大核心 2001年第3期173-176,共4页
采用变分法 ,计算了GaN基量子阱中激子结合能和激子光跃迁强度。计算结果表明 ,GaN基量子阱中激子结合能为 10～ 55meV ,大于体材料中激子结合能 ,并随着阱宽减小而增加 ,在临界阱宽处达到最大。结间带阶同样对激子结合能有着较大的影... 采用变分法 ,计算了GaN基量子阱中激子结合能和激子光跃迁强度。计算结果表明 ,GaN基量子阱中激子结合能为 10～ 55meV ,大于体材料中激子结合能 ,并随着阱宽减小而增加 ,在临界阱宽处达到最大。结间带阶同样对激子结合能有着较大的影响 ,更大带阶对应更大的结合能。同时量子限制效应增加了电子空穴波函数空间重叠 ,因此加强了激子光跃迁振子强度 ,导致GaN/AlN量子阱中激子光吸收明显强于体材料中激子光吸收。 展开更多
关键词 量子阱 激光结合能 激子 光跃迁强度 半导体材料 氮化镓
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低维半导体材料应变分布 被引量：6
20
作者 周旺民 王崇愚 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第12期4308-4313,共6页
在各向同性弹性理论的假设下 ,探讨了理想简单化的二维、一维与零维半导体材料量子阱、量子线与量子点的应力和应变分布规律 ,并讨论了它们应力、应变与应变能密度分布之间的差异 .结果有助于定性理解更复杂形状结构的低维半导体材料的... 在各向同性弹性理论的假设下 ,探讨了理想简单化的二维、一维与零维半导体材料量子阱、量子线与量子点的应力和应变分布规律 ,并讨论了它们应力、应变与应变能密度分布之间的差异 .结果有助于定性理解更复杂形状结构的低维半导体材料的应力。 展开更多
关键词 应变能密度 一维 量子线 半导体材料 量子阱 量子点 各向同性 二维 假设 形状
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