量子�激光器，是一種利用量子約束在其有源層中形成量子能�，使能級之間的電子躍遷支配其受激輻射�半導體激光器。量子阱激光器具有良好的小信號調制頻率響應，能作為高�光通信光源采用直接調制方式進行信號傳輸。目�，量子阱激光器有兩種類型：量子線激光器和量子點激光器�
一般半導體激光器有源層厚度約�0.1�0.3μm，當有源層厚度減薄到玻爾半徑或德布羅意波長數量級�，就出現量子尺寸效應，這時載流子被限制在有源層構成的勢阱內，該勢阱稱為量子�，這導致了自由載流子特性發(fā)生重大變�。量子阱激光器比起其他半導體激光器具有更低的閾值，更高的量子效�，極好的溫度特性和極窄的線�。量子阱激光器的研制始�1978年，已制出了從可見光到中紅外的各種量子阱激光器�
多量子阱(MQW) DFB激光器
同常�(guī)的激光器相比，量子阱激光器具有以下特點�
1.在量子阱�，態(tài)密度呈階梯狀分布，量子阱中首先是E1c和E1v之間電子和空穴參與的復合，所產生的光子能量hv＝E1c－E1v＞Eg，即光子能量大于材料的禁帶寬�。相應地，其�(fā)射波長凡小于幾所對應的波長九，即出現了波長藍移�
2.在量子阱激光器�，輻射復合主要發(fā)生在E1c和E1v之間。這是兩個能級之間的電子和空穴參與的復合，不同于導帶底附近的電子和價帶頂附近的空穴參與的輻射復合，因而量子阱激光器光譜的線寬明顯地變窄��
3.在量子阱激光器�，由于勢阱寬度Lx通常小于電子和空穴的擴散長度Le和Ln，電子和空穴還未來得及擴散就被勢壘限制在勢阱之中，產生很高的注入效率，易于實現粒子數反轉，其增益大大提高，甚至可高達兩個數量級�
4.量子阱使激光器的溫度穩(wěn)定條件大為改善，AlGaInAs量子阱激光器的特征溫度馬可達150K，甚至更�。因�，這在光纖通信等應用中至關重要�
1.量子線激光器
世界上只量子線激光器樣品是由美國Bellcore公司研制�。這種新型激光器所需電流，只有目前用于CD唱機上的普通二極管激光器的十萬分之一。量子線激光器是通過其“心臟”部分的一個極小的線狀的芯而將電轉化為光的，由于它的工作電流將比以前的激光器小得�，故在未來的信息處理裝置中將是非常有用的。量子線激光器所需激活電流極�，能夠在電路之間起到微型光通訊系統(tǒng)的作��
2.量子點激光器
量子點激光器的性能與量子階激光器或量子線激光器相比，具有更低的閾值電流密�、更高的特征溫度和更高的增益等優(yōu)越特�。這主要由于在量子點材�(又稱零維材料)�，載流子在三個運動方向上受到限制，載流于�(tài)密度與能量關系為6函數，因而具有許多獨特的物理性質，如量子效應、量子隧�、非線性光學等，極大地改善了材料的性能。因�，不但在基礎物理研究方面意義重大，而且在新型量子器件等方面顯示出廣闊的應用前景�
目前，量子點材料結構及其應用為國際上最前沿的研究領域之一，仍處于探索階段。上世紀90年代�，利用MBE和MOCVD技�，通過 Stranski—Krastanow(S—K)模式生長 In(Ga)As／GaAs 自組裝量子點等量子點半導體材料有了突破性的進展，生長出品格較完整，尺寸較均�，且密度和發(fā)射率較高的InAs量子�，并�1994年制備出近紅外波� InGaAs／GaAs量子點激光器。目前國際上已有一些實驗室制備了In(Gs)As／GnAs量子點激光器�
為了進一步改善量子阱激光器的性能，人們又在量子阱中引入應變和補償應變，出現了應變量子阱激光器和補償應變量子阱激光器。應變的引入減小了空穴的有限質量，進一步減小了價帶間的躍遷，從而使量子阱激光器的閾值電流大為降�，量子效率和振蕩頻率大大提高，并且由于價帶間躍遷的減小和俄歇復合的降低而進一步改善了溫度特�，實現了激光器無致冷工�。在阱和壘中分別引入不同應變（張應變/壓應變）實現應變補償，不僅能改善材料質量，從而提高激光器的壽命，而且可利用壓應變對應于TE模式、張應變主要對應于TM模式的特�，制作與偏振無關的半導體激光放大器。基于MOCVD外延技術的量子阱器件的�(fā)展粗略可分為下面幾個階段：體材料激光器→普通量子阱激光器→應變和補償應變量子阱激光器→與偏振無關半導體激光放大器→光子及光電器件的集��
非制冷量子阱DFB激光器
量子阱結構對載流子還只是一維限制，量子線和量子點具有更的量子化特點。事實上，量子線激光器和量子點激光器均已問世，對它們的研究必將為半導體光電學帶來許多更�、更好的特性，也為光電子集成開拓更美好的前��
維庫電子�，電子知�，一查百��
已收錄詞�168630�
