砷化鎵基1.55微米室溫連續激射激光器研制成功 (2005-09-22)
發布時間:2007-12-04
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中國科學院報道:由中國科學院半導體所承擔的國家“973”、“863”和中科院重大項目“新一代鎵銦氮砷(GaInNAs)長波長光電子材料與器件”,于近日成功研制出工作波長1.58微米的鎵銦氮砷銻/鎵砷長波長(GaInNAsSb/GaAs)單量子阱邊發射激光器,實現室溫連續激射,其性能參數如閾值電流達到鎵砷(GaAs)基1.2至1.6微米波段的同類激光器水平,超越國際同行1.5微米的研究結果。
隨著互聯網等信息產業的飛速發展,高速、大容量光纖通訊網絡的市場需求逐年成倍增長。與商用磷化銦基材料和器件相比,基于砷化鎵的鎵銦氮砷銻/鎵砷(GaInNAsSb)材料體系具有成本更低、溫度特性好,性能更穩定,易實現單片光(電)子集成等優點,是制備光通訊、光互聯等多種用途新一代光電子器件的理想材料,是近年來歐、美、日等發達國家的研究重點,市場應用前景廣闊,競爭非常激烈。
該課題組研究人員在分子束外延生長高質量1.3微米量子阱材料的基礎上,通過增加氮的并入量和采用鎵氮砷(GaNAs)壘層,將量子阱的發光波長拓展到了1.55微米,同時運用銻元素作為生長過程中的表面活性劑,優化退火條件,大大改善了晶體質量,使材料質量達到了制作激光器的要求。此次研制成功的激光器采用脊形波導條形結構、利用未鍍膜的自然解理面作為諧振腔,實現了1.58微米室溫連續激射。這是世界上首次實現鎵氮砷(GaAs)基稀氮化合物半導體激光器1.5微米以上的室溫激射,它證明了鎵氮砷(GaAs)基器件在1.2至1.6微米波段的全面應用的可行性,為進一步實現在光通訊、光互聯中應用的實用化和產業化展示了光明的前景。