中红外量子级联超辐射发光二极管的研制

作者：孙家林; 陈红梅^*; 侯春彩; 张锦川; 卓宁; 宁吉强; 刘峰奇; 张子旸

来源：半导体技术, 2019, 44(11): 852-882.

DOI：10.13290/j.cnki.bdtjs.2019.11.005

• 超辐射发光二极管(SLD)
• 中红外(MIR)
• 量子级联(QC)
• 光学相干层析成像
• 电致发光光谱

量子级联(QC)超辐射发光二极管(SLD)已经成为众多应用领域(如生物成像、气体探测和红外对抗等)理想的中红外(MIR)宽光谱光源。然而,QC材料基于子带间跃迁的发光模式使其自发辐射效率较低,要获得高功率、宽光谱、可满足实际应用需求的MIR SLD具有非常大的挑战。基于四阱耦合和双声子共振结构的QC材料,并结合仿真模拟设计出新颖的紧凑型分段式波导结构,提高了自发辐射效率,成功研制了发光波长约为5μm的SLD。所制备的器件工作温度达到273 K,光谱半高宽约为485 nm,同时紧凑的波导结构亦有利于形成阵列结构器件来进一步提高其输出功率,为MIR宽光谱光源的实际应用提供参考。

• 单位
  中国科学技术大学; 中国船舶重工集团公司第七一八研究所; 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所; 中国科学院半导体研究所