半导体学报
半導體學報
반도체학보
CHINESE JOURNAL OF SEMICONDUCTORS
2008年
5期
893-897
,共5页
陈锐%林桂江%陈松岩%李成%赖虹凯%余金中
陳銳%林桂江%陳鬆巖%李成%賴虹凱%餘金中
진예%림계강%진송암%리성%뢰홍개%여금중
太赫兹%Si/SiGe%量子级联激光器%波导
太赫玆%Si/SiGe%量子級聯激光器%波導
태혁자%Si/SiGe%양자급련격광기%파도
terahertz%Si/SiGe%quantum cascade laser%waveguide
波导层结构设计是制备太赫兹(THz)量子级联激光器的关键问题之一.本文基于德鲁得(Drude)模型,利用时域有限差分(FDTD)法,对Si/SiGe量子级联激光器的波导层进行优化设计,从理论上对传统的递变折射率波导、单面金属波导、双面金属波导以及金属/金属硅化物波导横磁模(TM模)的模式损耗和光场限制因子进行了对比分析.结果表明,金属/金属硅化物波导不但可以减小波导损耗,而且有很高的光学限制因子,同时其工艺也比双面金属波导容易实现,为Si/SiGe太赫兹量子级联激光器波导层的设计提供了一定的理论指导.
波導層結構設計是製備太赫玆(THz)量子級聯激光器的關鍵問題之一.本文基于德魯得(Drude)模型,利用時域有限差分(FDTD)法,對Si/SiGe量子級聯激光器的波導層進行優化設計,從理論上對傳統的遞變摺射率波導、單麵金屬波導、雙麵金屬波導以及金屬/金屬硅化物波導橫磁模(TM模)的模式損耗和光場限製因子進行瞭對比分析.結果錶明,金屬/金屬硅化物波導不但可以減小波導損耗,而且有很高的光學限製因子,同時其工藝也比雙麵金屬波導容易實現,為Si/SiGe太赫玆量子級聯激光器波導層的設計提供瞭一定的理論指導.
파도층결구설계시제비태혁자(THz)양자급련격광기적관건문제지일.본문기우덕로득(Drude)모형,이용시역유한차분(FDTD)법,대Si/SiGe양자급련격광기적파도층진행우화설계,종이론상대전통적체변절사솔파도、단면금속파도、쌍면금속파도이급금속/금속규화물파도횡자모(TM모)적모식손모화광장한제인자진행료대비분석.결과표명,금속/금속규화물파도불단가이감소파도손모,이차유흔고적광학한제인자,동시기공예야비쌍면금속파도용역실현,위Si/SiGe태혁자양자급련격광기파도층적설계제공료일정적이론지도.
The waveguide design is one of the most important parts in a terahertz quantum cascade laser(QCL). Si/SiGeQCL waveguides, based on the Drude model and finite-difference time-domain (FDTD) method, are designed by the tradi-tional refractive index waveguide structure, the single-sided metal structure, the double-metal clad structure, and a novelmetal/metal silicide structure. The metal/metal silicide structure, showing high modal confinement,is convenient in processengineering and is expected to be a viable waveguide solution for Si/SiGe QCLs in the THz range.