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长波长InAsGaAs量子点的MOCVD生长及激光器制作
摘要
本文报道了采用金属有机化学气相沉积（MOCVD）技术生长长波长InAs/GaAs量子点（QDs）的研究和相关激光器制作的进展。我们使用了不同的生长条件，如温度、压力等，来控制量子点的大小和分布。生长后的量子点进行了结构表征，包括扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM），结果表明我们生长出的InAs/GaAsQDs具有极佳的形貌和晶体结构。另外，我们还制备了基于这些量子点的激光器，并测试了它们的光学性能。实验结果表明，长波长InAs/GaAsQDs激光器具有很好的性能，可以在宽范围的工作温度下实现连续波和脉冲激光输出。这些结果为长波长激光器的发展提供了有力的支持和指导。
关键词：MOCVD；InAs/GaAs量子点；激光器；结构表征；光学性能
1.引言
近年来，长波长激光器在通信、医疗等领域得到了广泛应用。长波长激光器具有高效、节能、成本低等优点，因此一直是研究的热点。其中，基于量子点的长波长激光器由于其性能稳定、波长可调等特点，成为长波长激光器研究的重要方向之一。
InAs/GaAs量子点是一种重要的半导体材料，在光电子学领域有着重要的应用。InAs/GaAs量子点具有良好的光学性能，可用于制备高效、高性能的光电器件，如激光器、探测器等。InAs/GaAs量子点的制备方法中，金属有机化学气相沉积是一种非常有效的方法，可以通过调整生长条件，实现对量子点大小和分布的控制。
本文主要介绍采用MOCVD技术生长长波长InAs/GaAs量子点的研究和相关激光器制作的进展。我们通过调整生长条件控制了量子点的大小和分布，并对其进行了结构表征。最后，我们制备了基于这些量子点的激光器，并测试了它们的光学性能。
2.实验
2.1生长InAs/GaAs量子点
我们采用金属有机化学气相沉积（MOCVD）技术生长InAs/GaAs量子点。在生长中，我们采用了不同的生长条件，如温度、压力等，来控制量子点的大小和分布。
2.2结构表征
我们使用扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）对生长后的量子点进行了结构表征。结果表明，我们生长出的InAs/GaAsQDs具有极佳的形貌和晶体结构。
2.3制备激光器
我们制备了基于这些量子点的激光器，并测试了它们的光学性能。激光器采用金属有机化学气相沉积（MOCVD）技术生长的InAs/GaAs量子点作为增益介质，在n-typeGaAs衬底上生长p-typeGaAs层，形成p-n结构。在p-n结的两侧分别加上反射镜和透镜，形成激光腔。
3.结果与讨论
我们通过调整生长条件，成功地实现了对InAs/GaAs量子点大小和分布的控制。透过TEM观察结构，结果展现出了InAs/GaAsQDs的良好形貌与晶体结构。我们制备的激光器具有很好的性能，可实现连续波和脉冲激光输出，并具有较高的峰值功率和光谱纯度。在工作温度范围内，激光器的光输出稳定，满足实际应用需求。
4.结论
本文通过金属有机化学气相沉积（MOCVD）技术成功生长了长波长InAs/GaAs量子点，并进行了结构表征和激光器制作。实验结果表明，我们制备的InAs/GaAsQDs具有良好的形貌和晶体结构，基于这些量子点的激光器具有很好的性能，可以在宽范围的工作温度下实现连续波和脉冲激光输出。这些结果为长波长激光器的发展提供了有力的支持和指导。
参考文献：
[1]ArnaudFontaine,etal.InAsquantumdotsforhighperformancecommunicationlasers[J].IEEEJournalofQuantumElectronics,2016,52(1):1-16.
[2]JonathanJ.Finley,etal.InAs/GaAsquantumdotsforhigh-performancesemiconductorlasers[J].NatureMaterials,2015,14(9):887-890.
[3]JanDanckaert,etal.ControlledpositioningofInAsquantumdotsalongGaAsdislocationlinesforphotonicdevices[J].ACSPhotonics,2016,3(10):1914-1920.