RCLED的結(jié)構(gòu)優(yōu)化與MOCVD外延生長.pdf

1、諧振腔發(fā)光二極管(RCLED)起始于20世紀(jì)90年代，起初僅作為一種新型器件出現(xiàn)，并沒有多少實(shí)用的場合。然而隨著光纖以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，基于廉價(jià)的塑料光纖的短程光通信得到了迅速發(fā)展。較其它光源相比，RCLED更適合短程光通信系統(tǒng)，它已成為極具市場前景和重大社會意義的光源之一。另外，在光互聯(lián)、數(shù)字通信光開關(guān)、路由器、高性能的多處理器系統(tǒng)、系統(tǒng)、芯片間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)葌鹘y(tǒng)的半導(dǎo)體激光器應(yīng)用領(lǐng)域，在市場競爭越來越激烈的今天，廉價(jià)、低功耗、和高可靠

2、性的RCLED極具應(yīng)用潛力。 然而，由于自身結(jié)構(gòu)的特殊性，對這種優(yōu)良器件而言，許多問題仍然亟待解決。對于工作于塑料光纖的一個(gè)通光窗口650nm的RCLED來說，如何進(jìn)一步提高電光轉(zhuǎn)化效率，提高單管光功率，以及降低工作壓降等問題已成為研究焦點(diǎn)。 本論文在北京市教育委員會科技計(jì)劃面上項(xiàng)目(批準(zhǔn)號：KM200810005002)和北京市屬市管高等學(xué)校人才強(qiáng)教計(jì)劃資助項(xiàng)目等項(xiàng)目支持下，針對650nmRCLED進(jìn)行了深入的理論研究

3、和實(shí)驗(yàn)實(shí)踐。最終成功制作了頂部DBR采用AlGaInP材料系的RCLED，得到的器件發(fā)光良好，工作壓降較低，達(dá)到了一定的輸出光功率，為本項(xiàng)目的進(jìn)一步深入研究提供了理論依據(jù)、實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)以及相關(guān)工藝參數(shù)。 本論文的具體研究工作概括如下： 1、分析、總結(jié)了諧振腔對自發(fā)輻射的影響，自發(fā)輻射增強(qiáng)的角依賴關(guān)系，RCLED的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則以及DBR的相關(guān)理論。 2、利用矩陣傳輸法，計(jì)算了AlGaInP材料系DBR的白光反射譜；計(jì)算了由

4、AlGaAs材料系下DBR和AlGaInP材料系上DBR構(gòu)成的諧振腔的白光反射譜。 3、利用MOCVD設(shè)備對本文設(shè)計(jì)的DBR，諧振腔以及RCLED完整器件進(jìn)行外延生長，并通過后續(xù)工藝將RCLED做成完整器件。對AlGaInP材料系DBR和諧振腔進(jìn)行白光反射譜測試，并與理論計(jì)算相比較，驗(yàn)證理論的正確性和實(shí)驗(yàn)薄膜厚度控制的精確性。 4、對完整的RCLED器件進(jìn)行光致發(fā)光譜，遠(yuǎn)場發(fā)散角以及電學(xué)特性進(jìn)行測試，對測試結(jié)果進(jìn)行分析，