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研究生:欒嘉興
研究生(外文):Jia-Xing Luan
論文名稱:使用砷化鎵基板之波長1.3微米半導體雷射的動態分析
論文名稱(外文):Dynamic Analysis of 1.3μm GaAs-based Semiconductor Lasers
指導教授:毛明華毛明華引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣大學
系所名稱:電子工程學研究所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:81
中文關鍵詞:砷化鎵1.3微米半導體雷射動態分析
外文關鍵詞:DynamicAnalysis1.3μmGaAs-basedSemiconductorLasers
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在本論文中,我們對使用砷化鎵基板,發光波長在1.3微米的半導體雷射進行測量;測量的樣品包括以氮砷化銦鎵為主動層的第一型量子井雷射910830C,還有以砷化銦/砷化銦鎵量子點為主動層的量子點雷射C1512、C1513以及4-917、4-924。
在室溫底下,我們對樣品進行光功率-電流、電激發光以及動態特性測量。在光功率-電流的測量上,我門觀察到量子點層數會影響臨界電流密度;共振腔長度同樣為1.2毫米,五層量子點樣品4-917臨界電流為每平方公分161.7安培,而十層量子點樣品4-924臨界電流為每平方公分223.1安培。
在動態特性的測量上,波長在1.3微米的量子點雷射,我們所測量到最大的鬆弛震盪頻率為2.67GHz,調變頻寬到達4.1GHz。至於量子井雷射樣品910830C,我們則是切取不同共振腔長度來測量,成功觀察到共振腔長度在0.4毫米時,最大鬆弛震盪頻率到達7.4 GHz。
In this paper, 1.3μm GaAs-based semiconductor lasers including of both InGaAsN quantum well lasers and InAs/InGaAs quantum dot lasers have been measrred.
At room temperature, light-current, spectral and dynamic characteristics of lasers have been investigated. We observed the threshold current density will be effect with the layers of quantum dot lasers. Threshold current density of 5-stack quantum dot laser with 1.2 mm cavity length was achieved 161.7 A/cm2, and threshold current density of 10-stack quantum dot laser with 1.2 mm cavity length was achieved 223.1 A/cm2.
The maximum relaxation oscillation frequency of 1.3 µm InGaAs/GaAs quantum dot lasers achieved is 2.67 GHz, corresponding to a modulation bandwidth of 4.1 GHz. And the maximum relaxation oscillation frequency of 1.3 µm InGaAsN/GaAs quantum well lasers achieved is 7.4 GHz.
第 一 章 緒論 1
第一節 研究動機 1
第二節 發光波長1.3微米的半導體雷射 2
第三節 論文內容簡介 4
第 二 章 量子點雷射簡介及動態特性相關研究 5
第一節 量子點雷射簡介 5
第二節 載子及光子的動態行為 10
第三節 量子點雷射的高速調變特性 13
第 三 章 砷化銦鎵/砷化鎵量子點雷射之製作與實驗架設 17
第一節 磊晶材料與結構 17
第二節 雷射製程 20
第三節 光功率-電流 (Light-Current,L-I) 量測系統 23
第四節 電激放光(Electroluminescence,E-L)量測系統 24
第五節 動態量測系統 25

第 四 章 結果與討論 26
第一節 樣品C1512以及C1513量子點雷射量測結果與討論 26
第二節 樣品4-917量子點雷射量測結果與討論 36
第三節 樣品4-924量子點雷射量測結果與討論 51
第四節 樣品910830C量子井雷射量測結果與討論 66
第 五 章 結論 77
參考文獻 78
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