氮化物半導(dǎo)體量子級聯(lián)激光器的設(shè)計.pdf

1、量子級聯(lián)激光器的研究，具有重要的理論和實(shí)際應(yīng)用價值，不論在通訊，醫(yī)學(xué)，還是光探測等方面，有著重要的應(yīng)用前景。本論文主要研究半導(dǎo)體子帶帶間量子級聯(lián)激光器的設(shè)計，比較基于不同的材料體系的量子級聯(lián)激光器的特性，取得如下成果： 1.對不同的半導(dǎo)體材料體系的異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分類。建立半導(dǎo)體導(dǎo)帶子帶的計算方法。討論了壓電效應(yīng)和應(yīng)變對氮化物半導(dǎo)體GaN的導(dǎo)帶子帶帶階的影響。 2.研究計算半導(dǎo)體量子阱導(dǎo)帶子帶的計算方法——打靶法，和邊界

2、匹配條件。以及GaAs/AlGaAs和GaN/AlGaN的計算實(shí)例，討論如何計算量子阱的束縛態(tài)的能級和包絡(luò)函數(shù)。 3.建立子帶帶間量子級聯(lián)激光器基本原理和設(shè)計規(guī)則，提出基于GaAs和SiGe價帶帶間和GaN導(dǎo)帶帶間的半導(dǎo)體級聯(lián)激光器設(shè)計方案，通過調(diào)整量子阱阱寬和壘寬，實(shí)現(xiàn)激射波長的量子剪裁。 4.著重研究了氮化物基的量子級聯(lián)激光器的設(shè)計，其優(yōu)越性表現(xiàn)在AlGaN/GaN量子阱中，超快的縱向光學(xué)聲子散射能夠迅速的消除激光低