半导体激光器和异质结发光二极管PDF电子书下载

目录 1

引言 1

Ⅰ.1 技术背景 1

Ⅰ.2 本书梗概 5

第一章 简要固体物理概念 8

1.1 晶格结构 8

1.2 价键和能带结构 9

1.3 掺杂剂 15

1.4 电子分布和能态密度 21

1.5 电子-空穴对的形成和复合 27

1.6 少数载流子扩散 35

1.7 其它辐射复合过程 36

1.8 非辐射复合过程 46

第二章 p-n结和异质结 52

2.1 电流-电压特性 52

2.2 p-n结电容 61

2.3 异质结 63

2.4 自发发射中的光强-电流关系 73

2.5 受载流子寿命限制的二极管频率响应 76

第三章 受激发射和增益 80

3.1 引言 80

3.2 二能级原子系统的光增益 85

3.3 直接带隙半导体中的光增益 88

3.4 法布里-珀罗谐振腔和阈值条件 102

3.5 激光跃迁 108

第四章 有关电磁场理论的概念 124

4.1 引言 124

4.2 麦克斯韦方程组 126

4.3 复数介电常数 127

4.4 边界条件 129

4.5 玻印廷定理 131

4.6 矢量波动方程 132

4.7 平面波 135

4.8 平面波在平面边界上的反射和透射 138

第五章 激光器结构中的模式：主要理论 146

5.1 激光器的拓扑结构和模式 146

5.2 波导方程 152

5.3 波的定义 154

5.4 介质板波导 155

5.5 介质板波导模式的特征 166

5.6 在耗散／增益介质中的传播 173

5.7 实际结构中的三维模式 177

5.8 五层介质板波导模式 185

5.9 模式在端面上的反射率 187

5.10 激光器结构中的模式选择 193

第六章 激光辐射场 199

6.1 引言 199

6.2 介质板波导的辐射 200

6.3 辐射场的边界解 205

6.4 介质板波导的模式辐射图形 210

6.5 三层介质板波导的辐射 214

6.6 二维波导的辐射 215

第七章 激光器结构中的模式：主要实验 221

7.1 引言 221

7.2 双异质结激光器 222

7.3 四异质结激光器 238

7.4 非对称结构—单异质结（紧密限制）激光器 245

7.5 对称和非对称的大光腔激光器 247

7.6 实验和理论辐射图形（横模） 250

7.7 水平侧向的“S”模 254

7.8 小结 263

第八章 激光二极管的电学特性和光学特性之间的关系 265

8.1 载流子限制和注入载流子的利用 265

8.2 阈值电流密度和微分量子效率 278

8.3 Jth值与温度的关系 293

8.4 非对称异质结激光器中的反常光学现象和光限制的丧失 299

第九章 外延技术 306

9.1 液相外延（LPE） 306

9.2 气相外延 313

9.3 分子束外延 316

9.4 晶格失配效应 317

9.5 衬底考虑 339

第十章 二元Ⅲ-Ⅴ族化合物 347

10.1 砷化镓 347

10.2 磷化镓 370

10.3 锑化镓 376

10.4 砷化铟 376

10.5 磷化铟 377

10.6 砷化铝和磷化铝 378

11.1 一般考虑 381

第十一章 三元和四元Ⅲ-Ⅴ族化合物 381

11.2 相图——引论 389

11.3 基本三元合金 394

11.4 四元化合物 419

第十二章 激光二极管的制造及其有关问题 426

12.1 结的形成和外延层特性的测定 428

12.2 AlxGal-xAs的一些与器件设计有关的关键性质 445

12.3 有源结面积的定义 454

12.4 激光二极管的热耗散 462

第十三章 除GaAs-AlAs以外的异质结器件 471

13.1 引言 471

13.2 Ⅳ-Ⅵ族化合物激光器 473

13.3 Ⅱ-Ⅴ族化合物激光器 484

13.4 小结 488

第十四章 特殊用途的器件 491

14.1 高峰值功率的激光二极管 491

14.2 与光纤通信有关的光纤概念 502

14.3 （AlGa）As近红外连续工作激光二极管 511

14.4 高亮度发光二极管 525

14.5 发射可见光的激光二极管 542

14.6 一般应用的异质结发光二极管 554

第十五章 分布反馈激光器 566

15.1 引言 566

15.2 耦合模式的分析 566

15.3 耦合模的解 570

15.4 GaAs-（AlGa）As分布反馈激光器 571

第十六章 器件的可靠性 576

16.1 端面突发退化 576

16.2 内损伤机理 582

16.3 可靠器件的工艺 593

第十七章 激光二极管的瞬态效应 600

17.1 引言 600

17.2 接通效应 601

17.3 连续振荡 614

17.4 与非均匀粒子数反转有关的振荡 620

17.5 激光二极管的调制过程 622

17.6 小结 626

附录 628

附录A 物理常数 628

附录B 强场中的增益和水平侧向多模 632

B.1 引言 632

B.2 增益和多模的空间调制 632

B.3 跃迁几率的光致饱和 633

B.4 激光区中的自发辐射功率 636

B.5 小结 637

附录C 关于异质结激光二极管的压力效应 638

C.1 单轴应力 638

C.2 流体静力学（均匀）应力 639

附录D GaAs激光器发射的大气衰减 643

附录E 单模发射的线宽 644