厦门大学电子科学与技术学院(国家示范性微电子学院), 福建 厦门 361005
氮化镓(GaN)垂直腔面发射激光器(VCSEL)在近20年来获得了飞速发展,已成为下一代半导体激光器的研究热点。GaN是制造从紫外波段到绿色波段光电子器件的绝佳材料,而VCSEL具有阈值和发散角小、调制速率高,以及输出光束呈圆对称等特点。首先回顾了基于GaN的VCSEL的发展历史,简要介绍了它的主要应用方向;然后讨论了反射镜与谐振腔设计与制造中的关键问题;接着分析了三种不同结构的GaN VCSEL的散热机理,并分析讨论了优化散热的策略;最后介绍了基于GaN的蓝色、绿色和紫外VCSEL的研究进展及最新思路。
激光器 垂直腔面发射激光器 氮化镓 半导体激光器 分布式布拉格反射镜
Author Affiliations
Abstract
1 Department of Electronic Engineering, School of Electronic Science and Engineering (National Model Microelectronics College), Xiamen University, Xiamen 361005, China
2 Surface Physics Laboratory, Department of Physics, Fudan University, Shanghai 200433, China
3 School of Physical Science and Technology, Guangxi University, Nanning 530004, China
In this paper, we report the exciton polaritons in both positive and negative detuning micro cavities based on InGaN multi-quantum wells (MQWs) and the first polariton lasing in InGaN/GaN MQWs at room temperature by utilizing a 4.5λ Fabry-Perot (F-P) cavity with double dielectric distributed Bragg reflectors (DBRs). Double thresholds corresponding respectively to polariton lasing and photonic lasing are observed along with half-width narrowing and peak blue-shifts. The threshold of polariton lasing is about half of the threshold of photonic lasing. Our results paved a substantial way for ultra-low threshold lasers and room temperature Bose-Einstein Condensate (BEC) in nitride semiconductors.
exciton-polariton polariton lasing InGaN QWs Opto-Electronic Advances
2019, 2(12): 12190014
Author Affiliations
Abstract
Department of Electronic Engineering, School of Information Science and Engineering, Xiamen University, Xiamen 361005, China
We demonstrate a soft lithography approach for fabrication of a topographically patterned polyvinyl alcohol (PVA) liquid-crystal (LC) alignment layer. This specific approach employs modified micromolding in capillaries for negative replication of the PVA microstructures on indium tin oxide (ITO) substrates from patterned poly(dimethylsiloxane) molds in a single step, leading to planar alignment on the desired regions. By doping with polyhedral oligomeric silsesquioxane nanoparticles, which can induce vertical alignment on bare ITO surfaces, periodic LC phase gratings based on an alternating vertical-aligned/hybrid-aligned nematic geometry are presented as an application, and a theoretical model was used to simulate and examine the experimental results.
160.3710 Liquid crystals 160.4670 Optical materials 160.5470 Polymers 050.1950 Diffraction gratings Chinese Optics Letters
2015, 13(8): 081603
1 厦门大学物理系, 福建 厦门 361005
2 厦门大学电子工程系, 福建 厦门 361005
利用金属有机物化学气相沉积技术在蓝宝石衬底上生长了InGaN/GaN多量子阱外延结构, 高分辨率X射线衍射测量结果显示, 量子阱结构界面清晰, 周期重复性很好, InGaN阱层的In组分约为 0.2。利用该外延结构制备的InGaN/GaN多量子阱太阳电池的开路电压为2.16V, 转换效率达到了0.64%。器件的I-V测量结果显示, 在光照条件下, 曲线的正向区域存在一明显的“拐点”。随着聚光度的减小, I-V曲线的“拐点”逐渐向高电压区域移动, 同时器件的开路电压也随之急剧下降。通过与理论计算对比, 发现器件开路电压的下降幅度明显大于理论计算值。进一步分析表明, InGaN量子阱的极化效应不仅是I-V曲线产生拐点以及器件开路电压下降过快的主要原因, 也是影响氮化物太阳电池性能的关键因素之一。
InGaN/GaN多量子阱 极化效应 拐点 太阳电池 InGaN/GaN MQWs polarization effects turning point solar cell
1 厦门大学物理系, 福建 厦门 361005
2 厦门大学萨本栋微米纳米科学技术研究院, 福建 厦门 361005
3 中国科学院半导体研究所半导体材料科学重点实验室, 北京 100083
4 厦门大学电子工程系, 福建 厦门 361005
利用闪耀光栅作为外腔光反馈元件，研究Littrow结构的蓝紫光外腔半导体激光器。通过引入闪耀光栅，在光栅面和半导体激光器后端面之间构成耦合外腔，改善了中心波长位于405.5 nm的边发射半导体激光二极管的性能。研究结果表明，在引入外腔反馈后，半导体激光二极管的阈值电流降低了27%，说明外腔与内腔之间具有较高的耦合效率；改变反馈元件光栅的转角，实现了激射波长的宽带连续调谐，调谐范围可达7 nm。
激光器 光栅外腔 宽带调谐 蓝紫光 激光与光电子学进展
2013, 50(11): 111405
1 南昌大学基础医学院生理学教研室, 江西 南昌 330006
2 南昌市第六人民医院, 江西 南昌 330003
目的: 研究kisspeptins在孕早期血浆和胎盘组织中的表达, 拟探讨其来源及其在妊娠中意义。方法: 采用酶联免疫吸附法(ELISA), 检测40例孕早期妇女和35例正常未妊娠妇女血浆kisspeptins的表达水平, 且分析其与hCG的相关性; 采用免疫组织化学方法进行其组织学定位。结果: (1)kisspeptins在妊娠组(982.46±239.41 pmol/L)的表达水平明显高于非妊娠组(3.57±0.37 pmol/L, P<0.001)。(2)在妊娠组, 血浆中kisspeptins水平与hCG表达水平具有明显的正相关(r=0.84,P=0.015)。(3)免疫组织化学研究显示, kisspeptins强烈表达于子宫蜕膜细胞和绒毛组织的合体滋养层细胞, 在细胞滋养层细胞有比较弱的表达, 而在绒毛外滋养层细胞却没有表达。结论: 在妊娠早期kisspeptins表达水平明显的升高, 其可能来源于子宫蜕膜和胎盘组织; 血浆中kisspeptins的表达水平可能作为临床判断妊娠的一个辅助性检测指标。
妊娠 胎盘 表达 kisspeptins kisspeptins pregnancy hCG hCG placenta expression
1 中山大学光电材料与技术国家重点实验室, 广东 广州 510275
2 厦门大学物理系半导体光子学研究中心, 福建 厦门 361005
通过室温下的时间积分光致发光(PL)谱，研究了阱宽Lw渐变的ZnO/Mg0.1Zn0.9O单量子阱在高激发强度下的能带重正化与阱宽的关系。实验中光生载流子浓度为n=1.6×1014 cm-2，在Lw从2.3 nm渐变到4.3 nm，PL谱峰位的红移量从5.9 meV变化到97.1 meV。红移量随阱宽增大而增加，但增加率却逐渐减少。当Lw>2αB(αB，ZnO体材料激子玻尔半径，约为2 nm)时，红移量逐渐呈现出饱和的趋势(100 meV)。研究发现峰位的红移是由于多体效应所导致的能隙收缩以及在高的激发强度下带内填充效应的这两种机理相互竞争的结果。
半导体光学 能隙重正化 光致发光 单量子阱
