含铋III-V族材料的分子束外延生长及中红外激光器研究

项目名称： 含铋III-V族材料的分子束外延生长及中红外激光器研究

项目编号： No.51272038

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 王志明

作者单位： 电子科技大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 铋（Bismuth），是自然形成的最重V族元素。含有铋的III-V族化合物半导体是一种新兴材料，最近在国际上引起越来越多的关注，而在国内还没有相关研究。预计这种材料可以把近红外应用延伸到更长波长，而其大自旋轨道劈裂还为自旋器件提供了新的机遇。本项目旨在利用分子束外延，生长高质量的含铋III-V族半导体材料，研究其光学和电学特性，在国内开辟III-V族铋化物材料与器件研究新方向，并成为国际本领域的一个主流。本项目计划着重研究在GaSb衬底上生长(In)GaAsSbBi材料，发展高效中红外（3-4 μm) I型量子阱激光器，以期填补现有室温连续半导体激光器的空白。

中文关键词： 分子束外延生长；铋化物；III-V 族半导体；量子阱；长波长

英文摘要： III-V compound semiconductors containing the heaviest naturally occurring group V element, Bismuth, is a relatively unexplored material system that is expected to offer many unique optical and electrical properties desirable for numerous innovative device applications.The potentials offered by this materials include the strategic to cover longer near infrared (IR) wavelengths and uniquely large spin orbit (SO) splitting which provides opportunities for semiconductor spintronic devices. Therefore there are increasing interests on this research field in the recent years but not in China yet. This proposal aims to aunch a major research direction in the area of III-V bismide materials and devices in China and in particular to emphasizes the development of high performance Mid-IR (3-4 μm) type-I quantum well (QW) lasers using the (In)GaAsSbBi materials grown on GaSb substrates by molecular beam epitaxy (MBE).Such an approach can potentially fill the gap for high power, 3-4 μm, room temperature (RT), continuous-wave (CW) semiconductor lasers.

英文关键词： Molecular Beam Epitaxy；Bismides；III-V Semiconductors；Quantum wells；Long wavelength