学术报告 87
题目: [纳米物理与器件实验室系列学术报告(87)] 量子级联激光器:从中红外到THz
时间: 2016年09月29日 10:00
地点: 中科院物理研究所M楼253会议室
报告人: 刘峰奇

中国科学院半导体研究所,半导体材料科学重点实验室

报告摘要
    量子级联激光器(Quantum Cascade Laser,简称QCL)是以半导体低维结构材料为基础、基于量子工程设计的、具有级联特征的、光电性能可调控的中远红外、THz激光器,它是一种基于半导体耦合量子阱子带间电子跃迁的单极性半导体激光器,其特点、优势为:(1) 工作波长由耦合量子阱子带间距决定、可实现波长的大范围剪裁(2.65-300 μm);(2) 有源区由多级耦合量子阱模块串接组成,可实现单电子注入的倍增光子输出而获得大功率;(3) QCL的受激发射过程是发生在子带间,是一种超高速响应的激光器。QCL的小型、大功率、高速响应等特点,使其在环境、医学、缉毒反恐等方面具有广泛的应用。
    该报告以中国科学院半导体研究所材料科学重点实验室刘峰奇课题组在QCL方面的研究为实例,简要介绍QCL相关的量子工程设计思路、材料生长的关键因素、器件研制和测试表征。课题组先后研制出波长3.5—10.4微米的一系列大功率、低阈值、高光束质量的中远红外QCLs:部分波段QCLs室温连续工作输出功率大于1W、脉冲功率60W;采用两步应变补偿思路研制出第一个量子点级联激光器;研制出2.95--3.35THz的一系列大功率(1.37W)的THz量子级联激光器、大功率(286mW)分布反馈单模THz量子级联激光器。

报告人简介
    刘峰奇,研究员,2005年国家杰青,2007年新世纪百千万人才工程国家级人选。长期从事半导体低维材料、物理和器件研究:(1)红外及THz量子级联激光器和量子级联探测器,(2) 半导体量子点(线)材料、物理和器件。他将能带工程和应变补偿技术相结合,2000年研制成功第一个室温以上准连续激射的3.5--3.57微米的应变补偿量子级联激光器;近年来先后研制出波长4.3—10.4微米的一系列大功率、低阈值、高光束质量的中远红外量子级联激光器,频率2.95--3.35THz的一系列大功率(1.37W)的THz量子级联激光器、大功率(286mW)分布反馈单模THz量子级联激光器,以及中心响应波长4.0--19微米的一系列低噪声、高探测率的中远红外量子级联探测器。最近,研制出国际上第一个量子点级联激光器、波长7.15微米的量子点级联激光器可室温连续工作,研制出国际上第一个正入射响应的室温工作的量子点级联探测器。刘峰奇研究团队已为国内近三十家用户提供实用化的中远红外及THz量子级联激光器。

报告联系人:王霆副研究员(Tel:82649896)