1.3μm波長直接外延硅基量子點(diǎn)微盤激光器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究
發(fā)布時間:2021-11-17 18:25
隨著芯片產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,對集成化的要求越來越高,電互連技術(shù)已經(jīng)越來越接近其瓶頸——隨著器件尺寸的不斷減小,電子器件尺寸已經(jīng)接近其物理極限,研發(fā)尺寸更小的器件需要的成本飛速升高,導(dǎo)致半導(dǎo)體技術(shù)的更新增長速度已經(jīng)放緩。光互連技術(shù)具有傳輸速度快、帶寬寬和抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn),為硅基集成芯片的發(fā)展提供了新的方向。用光電子器件取代電子器件和用光互連取代電互連有望解決片上電互連的瓶頸問題。1.3μm波長正好是光纖的一個低損耗窗口,并且在該波長處,單模光纖的總色散為零。這樣,1.3 μm波長區(qū)就成了光纖通信的一個理想工作窗口,也是目前光纖通信系統(tǒng)的主要工作波段。硅基半導(dǎo)體技術(shù)在硅基電互連的發(fā)展過程中已經(jīng)非常成熟,它被認(rèn)為是硅基光互連領(lǐng)域最有前景的技術(shù)。直接外延硅基III-V族半導(dǎo)體材料的發(fā)光性、導(dǎo)電性和摻雜濃度等性能可調(diào),方便我們對器件的各種功能進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。除此之外,直接外延的材料生長方式使半導(dǎo)體材料更適合于硅基光電集成和大尺寸生長,有利于批量生產(chǎn)。硅基III-V族量子點(diǎn)微盤激光器具有高品質(zhì)因數(shù)、易集成、低功耗和低成本等優(yōu)點(diǎn),作為硅基集成芯片光源具有非常大的優(yōu)勢。迄今為止,硅基微腔激光器的研究領(lǐng)域...
【文章來源】:北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-4?電泵浦硅基微盤激光器的(a)器件結(jié)構(gòu)示意圖與(b)SEM圖[引40]??
研制出無熱沉積的工作波長為1.3?pm的電泵浦量子點(diǎn)微盤激光器[別。他們利用??固體源分子束外延技術(shù),在n摻雜的(OOl)Si襯底上直接生長出III-V族量子點(diǎn)激??光器結(jié)構(gòu),然后按照圖1-4?(a)所示的順序進(jìn)行外延生長:30?nmAlAs成核層,570??nm?GaAs緩沖層,總厚度為200?nm的50個周期的Al〇4Gaa6As/GaAs超晶格,100??nm?GaAs緩沖層,InGaAs/GaAs位錯過濾層,50?nm厚的25個周期的Ala4Ga〇.6As??GaAs底部超晶格。在140nm未摻雜的GaAs波導(dǎo)層中間,是七層InAs/lnGaAs??DWELL結(jié)構(gòu),每層DWELL結(jié)構(gòu)間由38.5?nm?GaAs間隔層隔開,整個有源區(qū)夾??在兩個1_4?pm?n型和p型Ala4Gaa6As包層之間。有源區(qū)上方是50nm厚的25??個周期的AltuGaaeAs/GaAs超晶格,最后,由300?nm高摻雜的GaAs接觸層結(jié)??束整個激光器結(jié)構(gòu)。??■MmnmAu?_??一'"丨__?'丨丨丨丨?B—??.??VVG?^?QDs?%?n?^????A。^?螅牐洌幔洌崳?lm‘?.?.?mi?:???>uffcf?tyjfc'?:《:,5?^?w?J???? ̄ ̄ ̄敘:????safest?rat**?UfH??⑷?(b)??圖1-4?電泵浦硅基微盤激光器的(a)器件結(jié)構(gòu)示意圖與(b)SEM圖[引40]??該激光器的器件結(jié)構(gòu)不意圖與SEM圖如圖1-4所示,其工作波長超過1.3??pm
和實(shí)驗(yàn)證實(shí)上述發(fā)生在聲波這一事物上的現(xiàn)象,也同樣可以在光波上發(fā)生。人們??將這種能夠在介質(zhì)中形成類似的振蕩光波稱為“回音壁模式”(WGM),其幾何??模型和波動模型示意圖如圖2-2所示。??11??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]回音壁模式光學(xué)微腔:基礎(chǔ)與應(yīng)用[J]. 鄒長鈴,董春華,崔金明,孫方穩(wěn),楊勇,吳曉偉,韓正甫,郭光燦. 中國科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2012(11)
本文編號:3501444
【文章來源】:北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-4?電泵浦硅基微盤激光器的(a)器件結(jié)構(gòu)示意圖與(b)SEM圖[引40]??
研制出無熱沉積的工作波長為1.3?pm的電泵浦量子點(diǎn)微盤激光器[別。他們利用??固體源分子束外延技術(shù),在n摻雜的(OOl)Si襯底上直接生長出III-V族量子點(diǎn)激??光器結(jié)構(gòu),然后按照圖1-4?(a)所示的順序進(jìn)行外延生長:30?nmAlAs成核層,570??nm?GaAs緩沖層,總厚度為200?nm的50個周期的Al〇4Gaa6As/GaAs超晶格,100??nm?GaAs緩沖層,InGaAs/GaAs位錯過濾層,50?nm厚的25個周期的Ala4Ga〇.6As??GaAs底部超晶格。在140nm未摻雜的GaAs波導(dǎo)層中間,是七層InAs/lnGaAs??DWELL結(jié)構(gòu),每層DWELL結(jié)構(gòu)間由38.5?nm?GaAs間隔層隔開,整個有源區(qū)夾??在兩個1_4?pm?n型和p型Ala4Gaa6As包層之間。有源區(qū)上方是50nm厚的25??個周期的AltuGaaeAs/GaAs超晶格,最后,由300?nm高摻雜的GaAs接觸層結(jié)??束整個激光器結(jié)構(gòu)。??■MmnmAu?_??一'"丨__?'丨丨丨丨?B—??.??VVG?^?QDs?%?n?^????A。^?螅牐洌幔洌崳?lm‘?.?.?mi?:???>uffcf?tyjfc'?:《:,5?^?w?J???? ̄ ̄ ̄敘:????safest?rat**?UfH??⑷?(b)??圖1-4?電泵浦硅基微盤激光器的(a)器件結(jié)構(gòu)示意圖與(b)SEM圖[引40]??該激光器的器件結(jié)構(gòu)不意圖與SEM圖如圖1-4所示,其工作波長超過1.3??pm
和實(shí)驗(yàn)證實(shí)上述發(fā)生在聲波這一事物上的現(xiàn)象,也同樣可以在光波上發(fā)生。人們??將這種能夠在介質(zhì)中形成類似的振蕩光波稱為“回音壁模式”(WGM),其幾何??模型和波動模型示意圖如圖2-2所示。??11??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]回音壁模式光學(xué)微腔:基礎(chǔ)與應(yīng)用[J]. 鄒長鈴,董春華,崔金明,孫方穩(wěn),楊勇,吳曉偉,韓正甫,郭光燦. 中國科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2012(11)
本文編號:3501444
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