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中波红外激光器外延材料的生长研究

作　者: 张天成
导　师: 王玉霞；宋国峰
学　校: 长春理工大学
专　业: 光学工程
关键词: 锑化物外延生长量子阱
分类号: TN248
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

2--μm中红外谱线波段是非常重要的大气窗口。它可以应用在气体检测、环境监测、化学和生物探测、医学分析等方面。在军事领域,该波段的激光器还可应用在激光雷达和光电对抗等方面。本论文围绕锑化物激光器开展了对锑化物材料的理论计算和锑化物量子阱结构的模拟与设计、分子束外延生长以及激光器器件开展了一些列研究。主要内容如下：(1).简单介绍了中红外波段激光器在民用和军用方面的应用及其前景,并且阐述了半导体激光器的研究进展和国内外现状,重点介绍了锑化物半导体激光器的研究进展和国内外发展现状。(2).对材料的基本参数进行理论计算,为量子阱的设计做理论基础。(3).对2.0μm和2.3μm的量子阱进行理论计算、通过计算的结果来优化量子阱结构的设计参数,包括应变、阱宽；并且讨论长波长量子阱的设计和波导理论。(4).介绍外延生长设备和步骤,研究量子阱的生长条件,通过测试设备优化了生长温度。(5).设计了2.0μm锑化物激光器的结构,得到I--特性曲线、激射谱线,使理论设计的结果通过实验得到证实。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
第一章绪论  7-15
  1.1 引言  7
  1.2 研究背景  7-10
  1.3 研究进展  10-14
  1.4 本论文的主要内容  14-15
第二章锑化物材料的理论模拟  15-23
  2.1 InGaAsSb、AlGaAsSb材料的基本参数  15-19
  2.2 InGaAsSb、AlGaAsSb材料的折射率  19-21
  2.3 小结  21-23
第三章锑化物量子阱能带结构模拟和波导结构理论  23-35
  3.1 量子阱能带的理论模拟  23-25
  3.2 波长为2.0μm的量子阱结构模拟  25-27
  3.3 波长为2.3μm的量子阱结构模拟  27-28
  3.4 对激射波长更长的量子阱结构的讨论  28-30
  3.5 量子阱中势阱宽度对跃迁波长的影响  30-31
  3.6 半导体激光器波导结构的理论研究  31-34
  3.7 小结  34-35
第四章锑化物材料的分子束外延(MBE)生长研究  35-50
  4.1 分子束外延简介  35-40
  4.2 材料的测试设备  40-43
  4.3 InGaAsSb、AlGaAsSb的外延生长  43-48
  4.4 生长温度对量子阱材料的外延生长  48-49
  4.5 小结  49-50
第五章锑化物激光器的测试  50-52
  5.1 锑化物激光器的结构  50
  5.2 锑化物激光器的测试  50-51
  5.3 小结  51-52
第六章论文总结  52-53
致谢  53-54
参考文献  54-55

中波红外激光器外延材料的生长研究

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