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第1章 异质结构的能带图及其电流机制1

引论1

1.1 突变异质结的耗尽区近似理论10

1.1.1 基本模型和规律10

1.1.2 费米能级19

1.1.3 异型异质结准费米能级随空间位置的变化和电流密度30

1.1.4 能带边的弯曲和能带图的绘制38

1.2 缓变和突变同型异质结59

1.2.1 缓变同型异质结的理论60

1.2.2 泊松方程的数值解法——弛豫法67

1.2.3 突变同型双异质结的精确计算78

1.2.4 关于欧哈姆-米纳斯理论的讨论80

1.3 突变同型异质结的库莫理论92

1.3.1 n-N同型异质结92

1.3.2 对有电流情况的推广102

1.4 同型异质结电流114

1.4.1 热电子发射模型117

1.4.2 热发射理论推广到半导体情况128

1.4.3 扩散-漂移理论对同型异质结的推广133

1.4.4 数值结果和讨论140

第2章 速率方程组的建立及其静态行为148

2.1 微观唯象理论的基本方程148

2.1.1 载流子的连续方程和双极性扩散方程148

2.1.2 电子和光子的耦合速率方程组152

2.1.3 光限制因子的全量子理论159

2.2 单模半导体激光器的静态行为和阈值条件172

2.2.1 归一化表述173

2.2.2 阈值行为和阈值电流密度的定义177

2.3 半导体激光器在光模注入下的静态行为201

2.3.1 光模注入的作用——有电流注入和光模注入的速率方程组201

2.3.2 半导体激光器在电流和单模光子流注入下的静态行为205

2.3.3 数值结果和讨论213

2.4 半导体激光器的多模行为231

2.4.1 从光波在光腔中传播谐振过程到半导体激光器的激射条件232

2.4.2 多模行为的速率方程理论235

2.4.3 总模描述——总模增益与总模速率方程组258

2.4.4 单模化速率方程组266

2.4.5 阈值的技术定义和自发发射因子的测定268

第3章 半导体激光器的动力学行为283

概述283

3.1 结型器件延迟过程的理论287

3.1.1 注入延迟288

3.1.2 半导体激光器的激射延迟303

3.1.3 数字（脉码）信号及其图形效应311

3.2 单模半导体激光器的激光过冲及其抑制331

3.2.1 激光过冲方程的建立331

3.2.2 激光过冲方程的解析解333

3.2.3 激光过冲的抑制336

3.2.4 单模半导体激光器光模阶跃注入的瞬态过程339

3.3 张弛振荡过程339

3.3.1 定性理论339

3.3.2 多模半导体激光器的瞬态过程346

3.4 多模半导体激光器中光注入的锁模作用349

3.4.1 注入光锁模现象及其过程的基本方程352

3.4.2 增益谱的作用及其模型的改进361

3.4.3 分模自发发射因子的波谱模型376

3.4.4 超速超短相位锁模激光脉冲379