中远红外及 THz 量子级联激光器的器件设计、制备与表征数据

中远红外特别是8-14μm 波段是大气窗口，激光受大气衰减、大气闪烁等大气效应影响小，气溶胶粒子对该波段激光散射低3个量级，在空间激光通信方面具有巨大优势。信息通信“最后一公里”问题急待解决，中远红外及THz量子级联激光器在自由空间通信、特别是星地通信方面具有非常广阔需求和市场前景。量子级联激光器（QCL）是近年来出现的一种新型半导体低维异质结构材料激光器，激射波长可覆盖中远红外及THz波段。美、欧、日本等发达国家对QCL的研究极为重视，各国政府大力支持高性能QCL的基础和应用研究。目前，波长8~11μm范围QCL最高室温连续输出功率达到1W以上。GaAs基THz QCL在10K低温下实现了大于1W 的高功率输出，但是最高工作温度难以突破200K，原理上只有基于腔内非线性光学的中红外双波长QCL差频THz QCL是当前唯一一种能够实现室温工作的半导体THz激光器。课题以量子级联结构材料能带工程和载流子调控研究为基础，完善多场和非平衡条件下中远红外及THz QCL 材料与器件的设计理论和方法；以MBE、MOCVD 技术为依托，实现层厚、界面粗糙度、组分均匀性、调制掺杂以及应变的精确调控，重点突破QCL 千层应变半导体异质结构功能材料研制和选区二次外延的关键技术；以高质量外延材料为基础，通过优化选模机制、创新器件工艺及封装技术，研制出具有自主知识产权的高性能室温工作的中远红外及THz QCL，满足空间通信应用目标。本数据集主要面向“中远红外及THz量子级联激光器”课题的数据记录和分析处理过程，数据量为18.8Mb/44个文件。