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亚搏手机版app下载:我国量子点激光器研究发展状况

亚搏手机版app下载:我国量子点激光器研究发展状况

本文摘要:早于在上世纪80年代初,理论应验:量子点激光器的性能与量子阶激光器或量于线激光器比起,具备更加较低的阂值电流密度,更高的特征温度和更高的增益等良好特性。这主要由于在量子点材料(又称零维材料)中,载流子在三个运动方向上受到限制,载流于态密度与能量关系为6函数,因而具备许多独有的物理性质,如量子效应、量子隧穿着、非线性光学等,很大地提高了材料的性能。因此,不但在基础物理研究方面意义根本性,而且在新型量子器件等方面表明出有辽阔的应用于前景。

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早于在上世纪80年代初,理论应验:量子点激光器的性能与量子阶激光器或量于线激光器比起,具备更加较低的阂值电流密度,更高的特征温度和更高的增益等良好特性。这主要由于在量子点材料(又称零维材料)中,载流子在三个运动方向上受到限制,载流于态密度与能量关系为6函数,因而具备许多独有的物理性质,如量子效应、量子隧穿着、非线性光学等,很大地提高了材料的性能。因此,不但在基础物理研究方面意义根本性,而且在新型量子器件等方面表明出有辽阔的应用于前景。

目前,零维材料结构及其应用于为国际上最前沿的研究领域之一,仍正处于探寻阶段。90年代初,利用MBE和MOCVD技术,通过StranskiKrastanow(SK)模式生长In(Ga)As/GaAs自装配量子点等零维半导体材料有了突破性的进展,生长出有品格较完整,尺寸较均匀分布,且密度和发射率较高的InAs量子点,并于1994年制取出有近红外波段InGaAs/GaAs量子点激光器。

目前国际上有数一些实验室制取了In(Gs)As/GnAs量子点激光器。  对于量子点激光器理论研究,中国已正处于世界最领先地位。2011年10月21日,华工科技聘为国际纳米专家王肇中为公司首席科学家,负责管理量子点激光器中试研发。

计划投资6000多万元为王肇中建试验室,目前已投资3000多万元。华工科技副总裁杨肖回应,这项技术在发达国家只正处于中试阶段,华工科技车站在了世界技术前沿。同时美国官员还回应,中国极强功率的固态激光器技术也是世界一流,激光束可在3千公里距离取得每平方厘米35K焦耳能量密度,这比反击导弹破坏力高达近1个数量级,有效地杀伤力多达3万公里。

  半导体量子点材料是一种人工设计、生产的新型半导体材料,载流子在三个空间方向上的运动都受到约束,具备很强的三维量子容许效应,反映出有显著的量子隧穿着、量子干预、库仑堵塞、非线性光学等效应,是新一代固态量子器件的物理基础,在纳米电子学、光电子学和新一代超大规模集成电路等方面有近于最重要的应用于前景。  量子点激光器(QDLD)具备并存的态密度函数,因此具有比传统的量子阱激光器(QWLD)更为良好的性能,如超低阈值电流密度(£2A/cm2,比QWLD较低一个量级以上)、超高阈值电流温度稳定性、超高微分增益(比QWLD低一个量级以上)、极高的调制比特率和在直流电流调制下无波长飘移工作、对衬底缺失不脆弱等。

这些特性将使半导体激光器的性能有一个大的进步,有力地推展激光物理学科的发展,修筑半导体激光器生产的新方向,并有可能沦为21世纪光电子技术产业的支柱之一。  980nm量子点激光器可普遍应用于大功率光纤缩放泵浦源、激光手术刀、材料加工和防伪检测等领域;1.3mm、1.55mm和红外线的单模量子点激光器在大容量光纤通信,高速光计算出来、光网络和信息处理等许多方面都有极其重要的应用于前景。量子点激光器已沦为目前国际上前沿研究的热点和重点方向之一。  该项目在自的组织量子点、量子线材料的高效率生长和器件应用于方面获得了多项突破性进展:  一、研制成功In(Ga)As/GaAs、InAlAs/AlGaAs/GaAs和InAs/InAlAs/InP等一系列高质量的自的组织量子点和量子线材料  通过对所选材漆体系突发事件产于的设计(低指数面衬底、类似设计的缓冲器层和种子层诱导起到等)、生长动力学掌控(生长温度、生长速率等)和优化生长工艺(多层横向耦合量子点层数、隔绝层的厚度和量子点的组分等),在原子、分子水平上可行性构建了对量子点尺寸、形状、密度和产于有序性的掌控,量子点材料的性能超过了国际先进设备水平。


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