本論文針對在下一代低功耗超快大規(guī)模光網(wǎng)絡、生物醫(yī)療健康、環(huán)境污染檢測、公眾安全監(jiān)測、物聯(lián)網(wǎng)、無線高速通信等眾多領域中有著重要應用的近紅外量子點激光器（quantum dot lasers,QDLs）和中紅外量子級聯(lián)激光器（quantum cascade lasers,QCLs）這兩種低維量子激光器開展了創(chuàng)新性研究,主要集中在器件模型、理論研究以及相應的器件特性上,包括以下幾方面:（1）簡要介紹了激光器的發(fā)展及其低維小型化趨勢,并論述了對兩種低維量子激光器——近紅外QDLs和中紅外QCLs研究的重要性。針對近紅外QDLs和中紅外QCLs的器件發(fā)展趨勢與相關領域的研究現(xiàn)狀展開調研論述。（2）介紹近/中紅外低維量子激光器器件的有源區(qū)量子點（QDs）與超晶格（SL）的生長模式以及相應的QDLs和新型三端式晶體管注入型QCL（TI-QCL）模型,并介紹了建模中所需用到的四階龍格-庫塔速率方程組解法、泊松方程矩陣與迭代算法、高效Numerov薛定諤方程算法、自洽薛定諤-泊松方程算法和Numerov薛定諤方程復勢能邊界條件（NCPB）算法等器件建模理論與算法基礎,為相應研究工作的開展提供保障。（3）圍...

【文章頁數(shù)】：157 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1-1全球互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢：（a）互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)量變化圖；（b）全球每月數(shù)據(jù)流量變化圖

第一章緒論第一章緒論言入21世紀以來，以計算機和互聯(lián)網(wǎng)為代表的第三次信息技術工業(yè)數(shù)據(jù)計算、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實等為代表的第四次信息技術迅猛發(fā)展。如圖1-1(a)所示，互聯(lián)網(wǎng)的用戶數(shù)已由1995年互聯(lián)網(wǎng)剛0萬飆升至目前超過地球總人口一半近40億人。為了滿足....

圖1-3QWs結構示意圖：（a）QWs異質結結構；（b）QWs能帶與受激輻射示意圖

圖1-3QWs結構示意圖：（a）QWs異質結結構；（b）QWs能帶與受激輻射示意圖隨著器件加工工藝的提升，特別在美國貝爾實驗室華裔科學家卓以和（Alfred.Y.Cho）于1968年發(fā)明了用于精確控制材料生長的分子束外延方法（MolecularBeamEpitax....

圖1-8首個報道的QCL導帶能級結構

電子科技大學博士學位論文上首次報道證明[73]。該課題組研究者們利用MBE方的QCLs，其中SL為Al0.48In0.52As-Ga0.47In0.53As結構，如密度為11kA/cm2的720μm長的QCL，他們在10K溫6μm，輸出功率為8mW....

圖1-9美國西北大學量子器件中心的在2007年至2011年的QCL器件性能提升[86]

4.6μm的15mW連續(xù)波輸出，并在200K的情況下獲時，他們發(fā)現(xiàn)器件的單模激射峰可以隨溫度發(fā)生1.8ci等人通過調整有源區(qū)層厚度，并利用等離子體增強波下在8.4μm波長上的30mW峰值功率輸出。1996年、隧穿注入?yún)^(qū)和三阱垂直躍遷有源區(qū)的結構設計[....

本文編號：4055769