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基于AlGaN的宽带隙半导体光电材料及器件

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简介：
本研究聚焦于AlGaN宽带隙半导体材料及其在光电器件中的应用，探讨其生长机制、特性优化以及新型器件设计，推动高性能光电技术的发展。 AlGaN基材料是一种带隙可调的直接宽禁带半导体材料，非常适合用于制备紫外（UV）光电子器件。经过几十年的研究，在异质衬底外延生长AlGaN基材料以及高效掺杂等方面已经取得了显著进展。基于这些成果，AlGaN基紫外光电器件的制造技术也得到了快速发展。本段落主要介绍了高质量AlGaN基材料通过金属有机化学气相沉积（MOCVD）法进行外延生长的方法、掺杂方法，并概述了近年来在紫外发光和紫外探测器件方面的研究成果。

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  • 基于AlGaN的宽带隙半导体光电材料及器件
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    本研究聚焦于AlGaN宽带隙半导体材料及其在光电器件中的应用，探讨其生长机制、特性优化以及新型器件设计，推动高性能光电技术的发展。 AlGaN基材料是一种带隙可调的直接宽禁带半导体材料，非常适合用于制备紫外（UV）光电子器件。经过几十年的研究，在异质衬底外延生长AlGaN基材料以及高效掺杂等方面已经取得了显著进展。基于这些成果，AlGaN基紫外光电器件的制造技术也得到了快速发展。本段落主要介绍了高质量AlGaN基材料通过金属有机化学气相沉积（MOCVD）法进行外延生长的方法、掺杂方法，并概述了近年来在紫外发光和紫外探测器件方面的研究成果。
     
  • 基于超材料的宽带吸波体
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    本研究专注于开发新型超材料结构，旨在设计与制造具备高效能及宽频谱吸收特性的吸波材料，以满足现代电磁技术的需求。 我们设计了一种新型的宽频带吸波体，并利用超材料进行了优化。这种结构使得该吸波体在特定频率范围内的吸收率可以接近100%，并且当其吸收率达到90%以上时，对应的宽带宽度可达18.5 GHz。仿真结果显示，在电磁超材料中集总电阻是导致电磁波能量损耗的主要因素。通过降低入射波的反射并提高吸波体的吸收效率，可以获得宽频带下的高效吸收效果。
     
  • 关于GaAs基近红外波段半导体光电材料与器件的最新研究
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    本研究聚焦于GaAs基材料在近红外波段的应用，探讨其在高性能光电转换器件中的潜力及挑战，推动下一代光通信技术的发展。 本研究主要探讨了新型GaAs基的GaInAs、gaInNAs以及 GaAssb/In gaAs 等1.31-1.55微米长波段半导体光电材料物理特性及其分子束外延生长实验，具体包括以下内容： 1. 对于GaInNAsSb化合物半导体及 GaAs/GaInNAsSb超晶格的光电子性能进行了理论分析。使用Keating价力场模型和蒙特卡罗方法计算了在GaAs/GaInNAsSb超晶格中的键分布、原子位置以及应变情况，并通过折叠谱法结合Williamson经验赝势法研究了该材料在不同应变条件下的电子结构变化。分析表明，N和Sb原子的存在及单分子层数的增加对电子结构有显著影响；特别是导带底电子态在靠近N原子的位置会局域化减少光跃迁矩阵元，从而降低超晶格发光性能。此外还计算并讨论了该材料的有效质量。 2. 研究了高In组份GaInAs/GaAs量子阱的分子束外延生长及其光电特性。通过优化MBE生长条件，成功将临界厚度提高至7nm以上（超过理论值），并在高应变条件下使用X射线摇摆曲线和PL谱分别研究了晶体质量和发光性能；首次制备出波长为1.254um的高质量量子阱，并探讨了不同生长条件下的弛豫机制。 3. 优化并仿真了用于p型和n型掺杂GaAs/AlGaAs分布式布拉格反射镜(DBR)的设计，以实现反带中心在1310nm及1550mm处的最佳性能。
     
  • 半导体光电子器件（适用于西电人）
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    《半导体光电子器件》是一本针对西安电子科技大学学生的教材或参考书，专门介绍半导体材料及其在光学和电子学领域的应用。本书内容涵盖了从基础理论到先进器件设计的知识体系，旨在帮助学生深入理解光电子技术的基本原理和技术实践，为未来的研究和工作打下坚实的基础。 西安电子科技大学的官方正版资源值得一看，希望对你有帮助。
     
  • ABAQUS 半导体材料数据库
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    本数据库为基于ABAQUS平台开发的半导体材料数据资源库，汇集各类半导体材料属性及参数信息，旨在为科研人员和工程师提供高效便捷的数据查询与应用服务。 ABAQUS 提供了半导体相关材料数据库，包括金属材料数据库、有机玻璃数据库以及一些常规的数据库供用户下载使用。
     
  • 二维光子晶体_fdtd.rar_光子晶体_matlab_带隙_光子晶体带隙
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    本资源为基于MATLAB的FDTD仿真程序，用于计算二维光子晶体的带隙结构。适用于研究与设计领域中光子晶体的光学特性分析。 利用FDTD计算二维光子晶体带隙的Matlab源程序。
     
  • 半导体材料中的吸收损耗
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    《半导体材料中的吸收损耗》一文深入探讨了不同类型的半导体材料在光电子器件中所经历的吸收损耗机制，分析其对光学性能的影响，并提出减少此类损失的方法。 半导体材料的吸收主要表现为带边吸收、带间吸收以及自由载流子吸收三种形式。当光子能量超过禁带宽度时，价带中的电子会被激发到导带上。因此，在传输光线的过程中，波长需要大于光波导材料的吸收入射边缘波长，即1.1微米以上。 自由载流子在半导体材料中具有显著的影响，并且会同时改变折射率的实部和虚部部分。这种现象可以通过Drude方程来描述其吸收系数随载流子浓度的变化： \[ \alpha(\lambda) = \frac{\pi e^2 (N_c + N_e)}{m_{ce} m_{ch}}\left(1-\frac{i}{q}\right)\sqrt{\frac{c}{uc uh \epsilon_0}} \] 其中，\(e\)代表电子电荷；\(c\)表示真空中的光速；\(u_c\)是电子迁移率；\(u_h\)为空穴迁移率；\(m_{ce}\)为电子的有效质量； \(m_{ch}\) 为空穴的有效质量；\((N_e)\) 是自由电子的浓度， \((N_h)\) 表示自由空穴的浓度。同时，\(\epsilon_0\)是真空中的介电常数，而\(\lambda\)则是光波长。
     
  • 半导体激光器的设计
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    本项目专注于研究和设计高效能半导体激光器，探索新型材料及结构优化，以实现更低成本、更高性能的应用需求，在光通信等领域具有重要应用价值。 这段文字描述的半导体激光器设计内容详尽、清晰，非常适合初学者学习。
     
  • 半导体激光器技术
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    半导体激光器技术是指利用半导体材料制成的激光发射装置的技术，广泛应用于数据传输、医疗设备、打印等多个领域。 江剑平著的《半导体激光器》是一本比较经典的教学参考书，高清版内容丰富。