Исследование излучательных характеристик гетероструктур InGaAsP/IпР и лазеров на их основе

• Автор: Тарасов, Илья Сергеевич
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 174 c. : ил

ГЛАВА I. ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ СВОЙСТВА ЛАЗЕРОВ НА ОСНОВЕ

ГЕТЕРОСТРУКТУР ІпОаАьР/іпР (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ) . . . И

1.1. Краткая характеристика системы твердых растворов ТпПаАаР изодериодических с ГпР

1.2. Методы получения гетероструктур ІпОаАеР/ІпР

1.3. Легирование твердых растворов ІпСаАьР и 1пР . . . . )5

1.4. Деформации в гетероструктурах ІпОаАзР/ІпР

1.5. Люминесцентные свойства гетеролазеров в системе ІпСтаАзР/ІпР

1.5.1. Лазеры с широким контактом

1.5.1.1. Спектральный состав излучения, ближнее поле, дифференциальная квантовая эффективность и поляризация излучения

1.5.1.2. Пороговая плотность тока

1.5.1.3. Распределение интенсивности излучения в дальней зоне

1.5.2. Полосковые гетеролазеры в системе ІпСаА^Р/ІпР
1.5.2.1. Спектральный состав излучения
1.5.2.2. Пороговые токи
1.5.2.3. Ватт-амперные характеристики и дифференциальная квантовая эффективность
1.5.2.4. Распределение интенсивности излучения в ближней и дальней зоне
1.6. Температурная зависимость пороговой плотности тока
1.7. Срок службы полосковых гетеролазеров
1.8. Выводы

ГЛАВА 2. МЕТОДИКИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЯ ЛЮШНЕСЦЕНТНЫХ
СВОЙСТВ ГЕТЕРОЛАЗЕРОВ
2.1. Методики изготовления гетероструктур
2.2. Методики изготовления гетеролазеров
2.2.1. Методика изготовления гетеролазеров с широким
контактом
2.2.2. Методика изготовления полосковых гетеролазеров с использованием имплантационной техники
2.2.3. Методика изготовления полосковых гетеролазеров с использованием гибридной технологии
2.2.4. Методика изготовления мезаполосковых гетеролазеров 5&
2.3. Методика исследования спектров люминесценции
2.4. Методика определения спектральных зависимостей степени линейной поляризации
2.5. Методики определения внешнего квантового выхода
2.6. Методика исследования ватт-амперных характеристик гетеролазеров
2.7. Методики исследования распределения интенсивности излучения в дальней и ближней зоне
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ОПТИЧЕСКОГО МЕТОДА ОПРЕДЕЛЕНИЯ
НЕСООТВЕТСТВИЯ ПАРАМЕТРОВ РЕШЕТКИ, ДЕФОРМАЦИЙ И УПРУГИХ НАПРЯЖЕНИЙ В ИЗЛУЧАЮЩИХ ГЕТЕРОСТРУКТУРАХ 1п(таАьР/ТпР
3.1. Поляризация люминесценции как метод исследования НПР, деформаций и упругих напряжений в гетероструктурах 1пОаАьР/1пР
3.1.1. Поляризация люминесценции обусловленная деформацией 7
3.1.2. Расчет спектральной зависимости степени линейной
_ 4 -

поляризации люминесценции в материале п
проводимости
3.1.2. Аналитическая связь между НИР, деформациями,
упругими напряжениями и энергетическим расщеплением

3.1.4. Определение констант деформационного потенциала в
фосфиде индия п- и р- типа проводимости
3.2. Экспериментальное определение Д& , £ и & в гетероструктурах 1пСаАаР/1пР по СЗСЛП фото- и электролюминесценции
3.3. Температурная зависимость ДЛ, £ и £ в ДГС ГпСаАьР/ТпР
3.4. Влияние состава жидкой фазы, температуры роста и легирующей примеси на НИР и упругие напряжения
3.5. Исследование влияния НИР на пороговую плотность тока, дифференциальную квантовую эффективность, квантовый выход и на вольт-амперные характеристики лазеров
3.6. Выводы
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗЛУЧАТЕЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ГЕТЕРОЛАЗЕРОВ ІпС-аАБР/ІпР
4.1. Гетеролазеры с широким контактом
4.1.1. Пороговая плотность тока, дифференциальная квантовая эффективность и квантовый выход излучения в зависимости от положения р-п перехода в ДГС
4.1.2. Спектральный состав излучения и ватт-амперные характеристики
4.1.3. Распределение интенсивности излучения в ближней и дальней зонах

Пороговые плотности тока составляли 120 - 250 мА, дифференциальная квантовая эффективность ^ = 40%. В процессе наработки поддерживался ток на 10 - 20% выше порогового значения 1ЦОр, при этом мощности излучения составляли Р = 2,5 - 4 мВт в одну сторону. Лазеры с пороговыми плотностями 1ДОр = 120 мА имели реальный срок службы 9-10 тыс. часов. В дальнейшем для сокращения реального срока наработки исследования проводили при повышенной температуре [75X1] . Для этого деградацию проводили на серии образцов при различных температурах и определяли энергию активации по экспоненциальной зависимости времени наработки от температуры:
"Г (т) = Кехр Иакт/кИ , (1-18)
где Д(т) - срок службы при заданной температуре.
Таким образом,определив срок службы при повышенной температуре можно прогнозировать время наработки при комнатной температуре.
Для мезаполосковых зарощенных лазеров в системе 1пСаАзР/1пР энергия активации была определена в работах [80X1, 81Б4] и составляла 0,3 и 0,6 эВ соответственно. В [80X1] получен прогнозируемый срок службы 7 тыс. часов, в [81Б4] больше 10 тыс. часов.