特殊堆疊多層量子點之新穎光源研究

Abstract

光學斷層掃瞄系統近年來在生醫領域蓬勃發展，由於系統需求之寬頻光 源波段恰與光通訊波段ㄧ致，也因此帶動光電領域之通訊光源的研發，其中 最受注目的首推低價砷化鎵基板上以量子點為增益介質的半導體光源。半導 體量子點磊晶的自我成長機制雖使得量子點本身的形狀、大小及成份組成呈 現寬廣的分佈，然透過適當設計的多層堆疊結構可以克服飽和增益不足的問 題，同時又可充份發揮非均勻光譜展寬的特性，因此是半導體寬頻光源的最 佳選擇。 有別於一般均勻式堆疊之量子點雷射，本計劃將以新提之數位啁啾式堆 疊量子點結構研製新穎的半導體光源。第一年我們將以此款特殊推疊的量子 點製作量子點雷射，量測其特殊的發光特性以及研究其物理機制，以作為元 件最佳化的依據。第二年我們將以最佳化的量子點堆疊結構來研製具有實質 寬頻的半導體寬頻光源，候選的元件包括量子點雷射及量子點超高亮度二極 體。同時我們將進行首次量子點雷射與光子晶體的光電元件整合，探討光子 晶體對於雷射波長的調控。第三年將在前二年的基礎下研製等效寬頻之掃頻 式波長可調光源，我們將以結合光子晶體之內腔式架構或以結合半導體光放 大器與繞射光柵之外腔式架構來達成波長可調，我們最終希望將此元件交付 生醫研發單位進行影像掃瞄的測試。