全文总字数：1850字

1. 研究目的与意义及国内外研究现状

量子级联激光器（QCL）是一种不同于一般半导体激光器的新颖激光器，它可以实现单电子注入多光子输出，具有高效、高功率、连续波中的红外光源。自从1994年首次报道量子级联激光器以来，关于QC激光器的研究和应用进展十分迅速。无论在商用、空间、军事等方面都得到了广泛的运用。但是由于科学技术发展水平的限制，QCL还有很多的缺陷等待改进。例如，器件的连续输出功率低、调制频率响应低、温度稳定性差、阈值电流高；其中温度稳定性最为关键，温度对QCL的影响非常大。所以研究好QCL器件工作时的热场特性，以及 温度对其性能具体影响，对于后面进一步改进和提高QCL器件的工作效率和稳定性具有重要的意义。

国内外研究现状

量子级联激光器自1994年发明问世以来，二十多年时间里，量子级联激光器作为半导体激光器中的绝对宠儿发展迅猛，随着对量子阱结构和能带工程的深入研究，QCL器件在其性能上日趋完善，尤其是它在中红外光源上的优秀表现，使其在红外通信、中远红外夜视、大气污染监测等方面都具有很大的潜在价值。

国外各大研究机构包括私人和国家支持的很早就相继开始此项目的研究，其中包括有美国贝尔实验室、美国哈佛大学、美国西北大学、瑞士大学等著名研究机构，通过对有源区结构的改进以及能带工程的进步，在获得更加稳定的短波光源、提高工作温度、降低阈值电流密度、以及增加峰值功率都取得了重大进展；我国的量子级联激光器研究发展也是不甘落后，几乎与国际同步，并也取得了一定成就。2000年，我国科学家李爱珍（现任美国科学院院士）的课题组在 亚洲率先研制出5至8微米波段半导体量子级联激光器。此后，王占国等人的研究小组采用 MBE 技术，分别生长了以In0.55Ga0.45As/In0.5Al0.5As和In0.53Ga0.47As/In0.52Al0.48As 材料为量子阱有源区的 QC激光器，实现了 3.6～5.2 μm 波长的室温激射。但是在这一领域欧美长期占据领先地位，而且已经开始大规模商业化，包括Alpes lasers、Daylight Solutions、Pranalytica等，几乎占据着全部市场。

2. 研究的基本内容

本次课题主要是对量子级联激光工作状态时的温度特性研究，通过模

拟软件对其在工作时的热场分布进行模拟，得出qcl连续工作时的温度

分布规律以及温度对其的影响。并且通过用不同的传热材料分别进行模

3. 实施方案、进度安排及预期效果

(1)搜集国内外相关资料，明确任务,熟练使用相关软件；1月10日--2月17日

(2)整理收集的资料，确定论文大纲，撰写毕业论文开题报告；2月18日--2月28日

(3)撰写论文初稿；3月1日--3月15日

4. 参考文献

江剑平，半导体激光器, 北京：电子工业出版社(2000).

胡永正 ，量子级联激光器窄发散角及热特性的研究， 中国科学院半导体研究所，2014

彭英才、赵新为、尚 勇 中红外量子级联激光器的研究进展 微纳电子技术，2007,9