半導(dǎo)體光放大器的MOCVD外延生長工藝研究.pdf

1、半導(dǎo)體光放大器（SOA）是未來全光網(wǎng)中十分重要的光有源器件，無論是在光信號處理、光通信網(wǎng)絡(luò)，還是在生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)、光傳感等領(lǐng)域都具有廣泛的應(yīng)用前景，尤其是對現(xiàn)有光纖網(wǎng)絡(luò)在1.3μm波段擴容具有重要的意義。在光纖通信系統(tǒng)中，作為未來全光網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵光子器件以及光子集成（PIC）和光電子集成（OEIC）中的重要功能單元，半導(dǎo)體光放大器也將發(fā)揮越來越重要的作用。
　　 高增益、高飽和輸出功率、偏振無關(guān)性是光網(wǎng)絡(luò)對半導(dǎo)體光放大器提出的基

2、本要求。為提高半導(dǎo)體光放大器的性能并增加其與其它光電子器件集成的靈活性，偏振相關(guān)性是亟待解決的問題之一，半導(dǎo)體能帶工程的發(fā)展使得偏振無關(guān)的增益可以通過采用應(yīng)變量子阱結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。本論文從理論上分析了應(yīng)變的引入對低維量子材料能帶結(jié)構(gòu)的影響，并設(shè)計了4C3T（C和T分別代表壓應(yīng)變量子阱和張應(yīng)變量子阱）的InGaAsP/InP混合應(yīng)變多量子阱結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)增益的偏振不相關(guān)性。
　　 本論文采用金屬有機化學(xué)氣相沉積（MOCVD）設(shè)備對體材料，

3、壓應(yīng)變、張應(yīng)變和混合應(yīng)變量子阱結(jié)構(gòu)材料進行了生長，并通過電化學(xué)電容電壓剖析儀（ECV）、光熒光譜儀（PL）和X射線雙晶衍射儀（XRD）等儀器對生長的外延材料進行了測試分析，最終為器件的制作提供了高質(zhì)量的外延材料。
　　 量子點半導(dǎo)體光放大器具有高微分增益、高飽和輸出功率、超快的增益恢復(fù)時間等優(yōu)點，可以實現(xiàn)對高速率光信號無碼型效應(yīng)的光放大和信號處理。本論文在InAs/GaAs量子點方面做了理論分析和工藝生長。通過控制MOCVD反應(yīng)