GSMBE 1.55微米 InAs/InGaAsP 量子点激光器材料与器件

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    60976015
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    40.0万
  • 负责人：
    王海龙
  • 依托单位：
    曲阜师范大学
  • 学科分类：
    F0401.半导体材料
  • 结题年份：
    2012
  • 批准年份：
    2009
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

InP基1.55微米InAs/InGaAsP自组装量子点是具有独特光电性质的可用于光纤通信的新型量子材料。本项目对气态源分子束外延(GSMBE)生长的InAs/InGaAsP自组装量子点材料的光电性质进行细致研究，探索如何有效地控制量子点材料的发光波长和提高发光效率。通过量子点结构生长动力学研究阐明InAs/InGaAsP量子点的物理机制，对量子点之间的耦合、极化控制以及量子点的热稳定性等问题进行探讨。深入研究量子点的载流子动力学，理解载流子在电场和光注入条件下的输运特性，建立相关物理模型。在已经研制出室温下连续激射1.55微米量子点激光器基础上，对器件的新颖特性进行细致研究，挖掘其中的物理内涵。根据器件结果的反馈，开展材料与器件关系的研究，进一步优化材料结构和器件工艺，提高器件特性，在此基础上设计并制作1.55微米自锁模量子点激光器。项目的开展无论从物理还是器件应用角度都具有重要的价值。

结项摘要

由于量子点结构具有独特的光电性质，使其在新型光电子器件等方面显示出广阔的应用前景。人们对InAs/GaAs 量子点系统研究的较多，生长出了高密度的InAs/GaAs量子点材料并研制了高性能的InAs/GaAs量子点激光器。在InP基衬底上生长InAs量子点制作量子点激光器由于在光通信方面的潜在应用而受到关注。然而人们对发射波长在1.55微米光通信波段的InAs/InP量子点研究还较少。在本项目中，我们利用气态源分子束外延（GSMBE）在InP(100)衬底上生长InAs量子点，生长出了可以用做量子点激光器有源区的密度高达10^10 cm^-2的量子点材料。成功制备了高质量的GaAs基和InP 基 InAs量子点激光，在连续波工作模式下，室温下InAs/GaAs量子点激光器的发射波长在1.10微米，InAs/InP量子点激光器的发射波长在1.54-1.70微米。在20℃下，对6微米条宽的脊波导激光器进行测试，InAs/GaAs量子点激光器的单面最大输出功率超过50mW，InAs/InP量子点激光器的单面最大输出功率达到30mW。对于InAs/InP量子点，当InAs层从3.0增加到3.5原子单层，量子点激光器激射波长可以从1.5-1.6微米扩展到1.6-1.7微米。获得了在1.5微米波段的宽调谐高性能InAs/InP 量子点外腔激光器, 调谐范围从1563 到1633 nm。在调谐范围内阈值电流低于1625 A/cm2。在波长1594 nm处，得到了超过23mW的输出功率，外微分量子效率为10.3%。详细研究了InAs/InP量子点激光器的波长稳定性，发现量子点激光器的激射波长有很好的温度稳定性，在80-310K之间量子点激光器激射波长的温度系数是0.088nm/K，与商用量子阱激光器0.548 nm/K相比，量子点激光器波长的温度系数仅为量子阱激光器的1/6.2倍。通过光刻和选择性蚀刻在GaAs衬底上成功地利用自组装方法制作了微镜面。此外，我们还开展了低维半导体材料量子态计算方面的工作。

项目成果

期刊论文数量（16）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（6）
专利数量（2）
InAs/InP(100) quantum dot laser with high wavelength stability
具有高波长稳定性的 InAs/InP(100) 量子点激光器
  • DOI：
    10.1049/el.2010.3005
  • 发表时间：
    2010-01
  • 期刊：
    Electronics Letters
  • 影响因子：
    1.1
  • 作者：
    Li, S. G.;Gong, Q.;Lao, Y. F.;Zhang, Y. G.;Feng, S. L.;Wang, H. L.
  • 通讯作者：
    Wang, H. L.
气源分子束外延生长的InAs/InP (100)量子点激光器
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    半导体技术
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    杨海东;李世国;陈朋;高山;徐承福;龚谦
  • 通讯作者：
    龚谦
Fabrication of Hinged Mirrors Using a Strain-Driven Self-Assembly Method on a GaAs Substrate
在 GaAs 衬底上采用应变驱动自组装方法制造铰接镜
  • DOI：
    10.1088/0256-307x/28/7/078102
  • 发表时间：
    2011-06
  • 期刊：
    Chinese Physics Letters
  • 影响因子：
    3.5
  • 作者：
    Zhou Yan;Wang Hai-Long;Ma Chuan-He;Gong Qian;Feng Song-Lin
  • 通讯作者：
    Feng Song-Lin
Quantum dot lasers grown by gas source molecular-beam epitaxy
气源分子束外延生长量子点激光器
  • DOI：
    10.1016/j.jcrysgro.2010.12.014
  • 发表时间：
    2011-05
  • 期刊：
    Journal of Crystal Growth
  • 影响因子：
    1.8
  • 作者：
    Gong, Q.;Wang, H. L.;Chen, P.;Li, S. G.;Lao, Y. F.;Cao, C. F.;Xu, C. F.;Zhang, Y. G.;Feng, S. L.;Ma, C. H.
  • 通讯作者：
    Ma, C. H.
Morphology and shape dependent characteristics of InAs/InP(100) quantum dot laser grown by gas source molecular beam epitaxy
气源分子束外延生长 InAs/InP(100) 量子点激光器的形貌和形状相关特性
  • DOI：
    10.1016/j.physe.2012.05.016
  • 发表时间：
    2012-07
  • 期刊：
    Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Li, S. G.;Gong, Q.;Cao, C. F.;Wang, X. Z.;Yue, L.;Yan, J. Y.;Wang, H. L.
  • 通讯作者：
    Wang, H. L.

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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    黄鑫
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  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
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    --
  • 作者：
    王海龙;黄启军;孙晓燕
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    孙晓燕
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  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    王海龙
锈蚀不钢筋与混凝土粘结性能退化研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
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  • 作者：
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  • 作者：
    经有国;任君玲;王海龙;宋楗
  • 通讯作者：
    宋楗

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单片集成硅基量子点激光器的研究
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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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