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半導體量子阱
基本信息
| 中文名 | 半導體量子阱 |
| 外文名 | Semiconductor quantum wells |
| 制備工藝 | 蒸發(fā)、刻蝕、減薄、合金 |
| 舉例 | AlAs和GaAs |
| 應用 | 半導體量子阱激光器 |
| 釋義 | 兩種半導體材料按三明治樣式生長 |
收起
簡介
制備技術(shù)
制備半導體量子阱激光器工藝包括蒸發(fā)、刻蝕、減薄、合金、解理、鍍膜、劃片、中測、燒結(jié)、球焊、老化、裝架、封管和質(zhì)檢等。為滿足新型激光器的性能要求，上述工藝技術(shù)都須精化提高，升級換代，伴隨著許多新的工藝技術(shù)和設備制造難題。
半導體量子阱激光器
半導體量子阱激光器的模擬要比微電子器件的模擬復雜得多，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
一、器件描述
描述系統(tǒng)要首先給出橫向和縱向的大致輪廓，對于橫向，要給出每一層的參數(shù)，如長度、寬度、厚度、位置、摻雜濃度、材料體系及組分，還要指出歐姆接觸、肖特基接觸、自由邊界、有源區(qū)位置及光限制位置；對于縱向，要給出端面反射情況，相移位置及大小、光柵參數(shù)、耦合系數(shù)、腔長及用于傳遞矩陣分析的縱向剖分情況，縱向描述是完全有別于微電子器件的。
二、非線性耦合方程組自洽求解
量子阱激光器模擬所應用的理論模型，包括泊松方程，電子空穴連續(xù)性方程、熱傳導方程、波動方程、光子速率方程及薛定諤方程，這些方程都是非線性的，通過電勢、準費米能級、載流子密度和光子密度耦合在一起。求解起來不但復雜，而且還耗費時間，首先要全部線性化，然后再建立自洽迭代系統(tǒng)，是否收斂與初值關(guān)系密切，不合適的初值還會導致溢出錯誤，中斷求解過程。
三、能帶工程的引入
設計高性能的半導體激光器，特別是低閾值高微分增益應變量子阱激光器，引入能帶工程是必需的．能帶工程可通過薄層材料組分設計來獲得所需發(fā)射波長，另外可獲取增益系數(shù)、狀態(tài)密度、線寬增強因子、微分增益及量子化能級等重要參數(shù)。能帶工程還可以定量分析壓應變及張應變對能帶結(jié)構(gòu)的影響及價帶耦合效應，精確的能帶分析還需要能帶不連續(xù)性的計算。
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