1 浙江大学建筑工程学院，杭州 310058
2 浙江大学材料科学与工程学院，杭州 310058
低温瓷釉(LTE)涂层是一种新型金属表面无机防腐涂层，了解其在烧结成型过程中的熔化行为有助于调控LTE涂层烧结工艺，得到基材表面覆盖完全、平滑的涂层。本文采用同步热分析仪研究LTE涂层粉末在烧结过程中的质量和热量变化，采用热机械分析仪测得LTE涂层圆柱体样品的玻璃化转变温度和热膨胀系数，采用自制热台显微镜研究不同升温速率下LTE涂层圆柱体样品黏度、高度、体积以及接触角的变化。结果表明，随着升温速率提高，LTE涂层圆柱体样品的烧结温度、软化温度和球形温度均降低，黏度减小，有利于涂层流平，因此宜采用20 ℃/min的升温速率。在530~550 ℃时，LTE涂层圆柱体样品的高度和接触角随温度的变化都将进入平台期，因此宜选择该温度区间作为LTE涂层的烧结温度。
LTE涂层 升温速率 黏度 烧结温度 特征温度 接触角 LTE coating heating rate viscosity sintering temperature characteristic temperature contact angle
1 中国科学院半导体研究所集成光电子学国家重点实验室, 北京 100083
2 中国科学院大学材料科学与光电工程中心, 北京 100049
理论分析并制备了1.31 μm正方形-Fabry-Perot(FP)耦合腔半导体激光器,其中正方形腔作为FP腔的一个反射端面,其反射率可以通过改变注入正方形腔的电流调节。正方形模式和FP模式之间的模式耦合能够抑制其他边模,易于实现单模激射。实验获得的单模激射边模抑制比最高为38 dB,其波长调谐范围为6 nm,估算的器件特征温度T0为46 K。
激光器 半导体激光器 微腔 耦合腔激光器 单模激射 特征温度
1 中国科学院半导体研究所光电子器件国家工程中心, 北京 100083
2 中国科学院大学材料科学与光电技术学院, 北京 100049
为了提高半导体激光二极管的输出功率和可靠性,通过在有源区两侧势垒层和波导层之间引入高禁带宽度的GaAsP,抑制有源区载流子的泄漏,极大地改善了器件的性能。研究结果表明:在10~40 ℃温度范围内器件特征温度从原来的150 K提高至197.37 K(-75.76 ℃),峰值波长随温度的漂移系数为0.207 nm/℃;条宽200 μm、腔长2000 μm的9XX nm激光二极管可靠性工作的最大输出功率高达14.4 W;器件在注入电流为7 A时取得71.8%的最大电光转换效率,斜率效率为1.21 W/A。器件在恒定电流下的加速老化测试显示激光二极管可靠性工作寿命达2000 h以上。
激光光学 激光二极管 载流子泄漏 特征温度 波长漂移 寿命
北京工业大学 光电子技术教育部重点实验室, 北京 100124
通过金属有机化学气相淀积(MOCVD)和半导体后工艺技术制备了852 nm半导体激光器, 它在室温下的阈值电流为57.5 mA, 输出的光谱线宽小于1 nm。测试分析了激光器的输出光功率、阈值电流、电压、输出中心波长随温度的变化。测试结果表明, 当温度变化范围为293~328 K时, 阈值电流的变化速率为0.447 mA/K, 特征温度T0为142.25 K, 输出的光功率变化率为0.63 mW/K。通过计算求得理想因子n为2.11, 激光器热阻为77.7 K/W, 中心波长漂移速率是0.249 29 nm/K, 实验得出的中心波长漂移速率与理论计算结果相符。实验结果表明, 该半导体器件在293~303 K的温度范围内, 各特性参数能够保持相对良好的状态。器件如果工作在高温环境, 需要添加控温设备以保证器件在良好状态下运行。
852 nm半导体激光器 温度特性 阈值电流 特征温度 852 nm semiconductor laser temperature characteristic threshold current characteristics of the temperature
长春理工大学 高功率半导体激光国家重点实验室, 吉林 长春130022
为了降低2 μm InGaAsSb/AlGaAsSb 量子阱激光器的阈值电流并获得良好的温度特性, 在p型波导层及限制层之间引入AlGaAsSb电子阻挡层。采用理论计算方法模拟了电子阻挡层对 InGaAsSb/AlGaAsSb LD输出特性的影响。研究结果表明: 电子阻挡层结构可有效减少2 μm InGaAsSb/AlGaAsSb 量子阱激光器的Auger复合, 抑制量子阱中导带电子向p型限制层的溢出, 降低器件的阈值电流, 同时改善了温度敏感特性。
2μm半导体激光器 电子阻挡层 阈值电流 特征温度 2μm semiconductor lasers electron stopper layer threshold current characteristic temperature
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所 发光学及应用国家重点实验室，吉林 长春 130033
2 中国科学院 研究生院，北京 100049
采用激射波长为850 nm的AlGaInAs/AlGaAs梯度折射率波导分别限制增益量子阱结构的外延片，分别制备了具有锥形结构和条形结构的半导体激光器，并对比分析了两者的温度特性。结果显示，测试温度为20~70 ℃时，锥形结构器件的特征温度为164 K，远高于条形结构器件的96 K；占空比为05%（t=50 μs, f=100 Hz），1 000 mA脉冲电流注入条件下，锥形激光器和条形激光器的波长漂移系数分别为025和028 nm/K；测试温度＜50 ℃时，锥形激光器和条形激光器的光谱半高宽分别约为112和124 nm。实验结果表明：相同外延层结构条件下，锥形激光器比条形激光器拥有更高的特征温度。
锥形半导体激光器 温度特性 特征温度 tapered semiconductor laser temperature characteristic characteristic temperature
中国科学院上海技术物理研究所 红外物理国家重点实验室, 上海 200083
用化学溶液沉积法, 以Al2O3为衬底在750℃温度下制备了锰钴镍铜Mn1.56Co(0.96-x)Ni0.48CuxO4系列薄膜.制备温度低于传统烧结工艺需要的温度(1100℃).采用X射线衍射(XRD)对所制备材料的结晶性能进行测量.结果表明, 在一定范围内随着铜组分的增加, 材料的择优取向发生变化, 结晶性能提高且保持立方尖晶石单相结构.根据Scherrer方程和XRD数据计算薄膜的晶粒尺寸, Cu含量的增加导致薄膜晶粒尺寸增大.扫描电镜(SEM)图验证了制备的薄膜材料均匀致密, 无裂痕.测量材料的变温I-V特性, 计算材料在295 K下负温度电阻系数α及其活化能和特征温度, 当Cu含量低时材料的α值较大, 随着Cu组分的增加, α由-4.12%下降到-3.29%.利用椭偏光谱仪(SE), 拟合材料在近紫外-可见-近红外波段的消光系数, 并初步指认消光系数峰.
X射线衍射 扫描电镜 特征温度T0 活化能E 椭偏光谱 消光系数k X-ray diffraction scanning electron microscope(SEM) characteristic temperature T0 activation energy E spectroscopic ellipsometry(SE) extinction coefficient
