红外光源(红外光谱图怎么看吸收峰)

红外光源的研究取得了进展，新的成果具有这些优势，“明微电子前沿”

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近日，国际半导体行业杂志《今日半导体》报道了中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所课题组和中国科学院半导体研究所、王实验室在中红外宽光谱光源阵列研制方面的最新成果。结果发表在《光学快报》上。

中红外广谱光源基于半导体量子级联材料。光源的有源层由30个重复的级联周期组成，由低掺杂的氮型铟镓砷隔开。

研究人员设计的有源区能带结构如图1所示，采用双声子共振结构。一个周期的有源区包含四个耦合的应变补偿in 0.678 ga 0.322 as/in 0.365 al 0.635 as量子阱。

在这种结构中，使用两个光学声子辅助弛豫来实现更有效的低水平载流子泵浦，从而增加粒子数反转并提高自发辐射效率。这种材料结构的宽光谱光源具有阈值电流密度低、输出功率高的优点。

基于四阱耦合双声子共振/今日半导体的量子级联能带结构

为了获得抑制激射和实现超辐射所需的低反射率(小于10-6)，中红外宽谱光源的器件尺寸通常较大，因此很难制备集成器件阵列结构。

研究人员设计的宽光谱光源器件的波导结构如图2所示，是一种双通道脊形分段波导器件结构，由直端、斜带区和J形波导三部分组成。这种波导结构通过反射率的两次突变和相对较小的器件尺寸满足了低反射率的要求。

基于这种结构，研究人员制备了一系列宽光谱光源阵列，在室温下获得了2.4mW的连续输出功率，光谱宽度为199cm-1，远场发散角为20。中红外光源在大气通信、空间遥感、化学检测、医学诊断等领域有着重要的应用。这项工作得到了国家重点R&D项目和自然科学基金的支持。

中红外量子级联宽光谱光源器件阵列示意图，左上：显微图像，右上：扫描电镜图像/今日半导体