【摘 要】
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本报告共分四部分,首先分别对基于InGaAs/InAIAs/lnP、AlGaAs/GaAs等材料体系的半导体子带跃迁量子级联激光器(QCLs)和基于InAs/AISb/GalnSb的锑化物Ⅱ型超晶格能带结构
【机 构】
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中国科学院半导体研究所半导体材料科学重点实验室
【出 处】
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第十七届全国化合物半导体材料微波器件和光电器件学术会议
论文部分内容阅读
本报告共分四部分,首先分别对基于InGaAs/InAIAs/lnP、AlGaAs/GaAs等材料体系的半导体子带跃迁量子级联激光器(QCLs)和基于InAs/AISb/GalnSb的锑化物Ⅱ型超晶格能带结构的带间跃迁激光器的工作原理做简单的描述。第二部分着重介绍实验室在量子级联激光器材料和器件研究方面取得的主要成果与达到的水平,其中主要包括：2000年研制出我国第一只具有完全自主知识产权的QCL、国际上第一个室温以上激射的波长为3.5～3.57微米的应变补偿InxGa1-xAs/InyA11-yAs QCL。近几年先后研制出4.6至8.9微米的一系列InGaAs/InAlAs体系的大功率QCLs(室温准连续功率超过5.6W)；室温连续工作输出功率超过260mW、室温连续工作的阈值电流密度为世界最好水平、连续工作温度超过100°C的分布反馈量子级联激光器(简称DFB-QCL)；国际上第一个无制冷室温连续工作的DFB-QCL；国际上第一个波长大于5微米室温连续工作的表面光栅DFB-QCL(波长可达7.6微米)；研制出一系列室温单模工作的、近衍射极限的二维光子晶体DFB-QCLs；最近又研制出国际上第一个量子点级联激光器。2006年研制出频率2.95、3、3.09、3.15、3.2 THz的一系列THz-QCLs材料,2010年实现88K温度下的激射、10K下输出功率大于14mW；2012年4月6日,THz-QCLs的输出功率超过123mW,进入国际领先行列(目前只有美国的麻省理工学院有过10K温度下超过100mW的报道).第三部分介绍量子级联激光器在在环境监测(如温室气体等)、生物医疗诊断、缉毒反恐、红外对抗、红外干扰、红外制导和自由空间通信等方面的应用。最后是小结。
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