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该论文在国产分子束外延(MBE)系统的基础上,利用新型三温区阀控裂解固态磷源炉,率先在国内对全固源MBE技术进行了全面的基础性研究.作为在器件方面的应用,该论文研究了1.55 μm波段InAsP/InGaAsP应变多量子阱材料的生长以及激光器的制作.首先,在完成对原有国产固源MBE系统的改造之后,我们从表面形貌、异质界面、掺杂特性以及组份控制等几个方面对全固源MBE技术进行了研究.V族元素的组份控制特性由于As和P并入能力的不同而表现出明显的非线性特征,而且与应力、Ⅲ族元素组份等其它因素有关.而V/Ⅲ束流比对应变材料的三维岛状生长有较大的影响.作为基础研究的一部分,我们研究了As<,2>和As<,4>的不同生长机理及其对外延材料的影响.我们提出了一种新的可以模拟用V族元素的二聚体和四聚体分子进行MBE外延生长的热力学理论模型.将这一模型应用到InAsP体材料的生长模拟和生长机理分析中,模拟结果与实验结果符合得很好,并得到了As<,4>分子的分解激活能约为0.5 eV.之后我们比较了用As<,2>和As<,4>生长的InAsP/InP多量子阱材料的组份以及结构和光学特性,发现用As<,2>生长可以提高As的生长结合率以及外延材料的光学质量.在此基础上,我们设计生长了1.55μm波段分别限制结构的InAsP/InGaAsP应变多量子阱激光器材料,并制作了氧化膜条形结构的宽接触激光器.器件实现了室温脉冲工作,激射波长为1563 nm,480 μm腔长的激光器阈值电流密度为1.4kA/cm<2>.这是国际上首次实现基于全固源MBE的1.55 μm波段InAsP/InGaAsp多量子阱激光器的室温脉冲激射.