量子點激光器閾值電流特性及深中心的研究.pdf

1、量子點激光器是一種非常重要的半導(dǎo)體激光器,由于量子限制效應(yīng),使得量子點激光器具有更為優(yōu)越的性能,與其它材料的激光器相比,具有更低的閾值電流密度、更高的溫度穩(wěn)定性和更寬的調(diào)制帶寬等優(yōu)點。本論文主要介紹了量子點激光器的工作原理、基于InAs/GaAs、InAs/InP量子點激光器,對閾值電流密度、影響閾值電流密度的因素、深能級缺陷等方面進行了研究,并設(shè)計了量子點激光器閾值電流測量系統(tǒng)。本論文主要工作包括以下幾個方面:
　　1.概述了量

2、子點激光器的發(fā)展歷程,可以看到量子點激光器的性能逐步提高, InAs/GaAs、InAs/InP量子點激光器,通過改變量子點尺寸發(fā)射波長范圍可以在0.9-2μm之間,覆蓋光纖通信的1.3和1.55μm兩個重要的低損耗通信窗口,在光纖通信有很大的應(yīng)用潛力,同時介紹了虛擬儀器技術(shù)的概念。闡述了半導(dǎo)體材料包括量子阱、量子線、量子點的概念及其相應(yīng)的特點,給出量子點材料的生長方法和制備機理以及量子點激光器的工作原理。
　　2.介紹了量子點激

3、光器的閾值電流密度特性:首先通過公式理論分析了閾值電流密度與腔長L、溫度T和不同數(shù)量的原子層之間的關(guān)系,然后測試了InAs/InP量子點激光器在腔長分別為1.5mm、1.75mm、2.0mm、2.5mm時的閾值電流密度,由測量結(jié)果計算得到了腔長為無限長時對應(yīng)的閾值電流密度為403A/cm2,同時測試了InAs/InP量子點激光器在不同溫度和原子層數(shù)時的閾值電流密度。
　　3.設(shè)計了量子點激光器閾值電流測量系統(tǒng),通過量子點激光器調(diào)制

4、光信號的二次諧波來確定閾值電流。整個系統(tǒng)由驅(qū)動電源、光電轉(zhuǎn)換和選頻濾波電路、串口數(shù)據(jù)傳輸三個模塊組成,使用 LabVIEW軟件完成對二次諧波的采樣、傳輸、接收和處理,二次諧波幅值最大時對應(yīng)的偏置電流即閾值電流。同時對測量系統(tǒng)的各個模塊進行了仿真。
　　4.介紹了深能級瞬態(tài)譜(DLTS,Deep Level Transient Spectroscopy)的基本原理以及描述深能級性能的三個參數(shù)—深能級的位置、濃度和俘獲截面積的計算方法