referaty.sk – Všetko čo študent potrebuje
Bohumír
Piatok, 8. novembra 2024
Charakterizácia laserových štruktúr (ŠVOČ práca)
Dátum pridania: 15.11.2002 Oznámkuj: 12345
Autor referátu: mgaspar
 
Jazyk: Slovenčina Počet slov: 1 120
Referát vhodný pre: Stredná odborná škola Počet A4: 4.6
Priemerná známka: 2.98 Rýchle čítanie: 7m 40s
Pomalé čítanie: 11m 30s
 
CHARAKTERIZÁCIA LASEROVÝCH ŠTRUKTÚR NA BÁZE MATERIÁLOV GaInNAs/GaAs

Marek Gašparovič
FEI STU Bratislava, Katedra mikroelektroniky, Ilkovičova 3, 812 19 Bratislava

Doc. Ing. Jaroslav Kováč, PhD
FEI STU Bratislava, Katedra mikroelektroniky, Ilkovičova 3, 812 19 Bratislava

V spolupráci s univerzitou v Lipsku bol realizovaný rast laserových štruktúr s aktívnou oblasťou GaInNAs/GaAs pomocou chemickej depozície z pár orgánokovov (MOCVD). Boli zmerané I-V charakteristiky, externá kvantová účinnosť a spektrálna odozva pri izbovej teplote pre základnú charakterizáciu vlastností týchto štruktúr.


1. ÚVOD

Posledných pár rokov sa venuje veľká pozornosť výskumu materiálov pre laserové diódy emitujúce na vlnovej dĺžke 1300 nm [1, 2, 3], ktoré by umožňovali rast aktívnej vrstvy na substráte GaAs. Dnes sa používa typicky pre túto vlnovú dĺžku materiálový systém InGaAsP/InP, ktorý má však niekoľko nedostatkov. Sú to hlavne nízka tepelná vodivosť a malý rozdiel indexov lomu oboch materiálov, čo má za následok zlé optické ohraničenie. V tomto smere sa zdá byť perspektívna kvaternárna zliatina GaInNAs, ktorú je možné epitaxne narásť na substráte GaAs. Takéto štruktúry májú potom viacero výhodných vlastností – napr. veľkú skokovú zmenu vo vodivostnom pásme, ktorá zabezpečuje ich použitie a dobré vlastnosti pri vyšších teplotách, alebo možnosť zložením zliatiny meniť vlnovú dĺžku emisie v určenom rozsahu. V neposlednom rade je možné realizovať GaInNAs/GaAs povrchovo emitujúce lasery (VCSEL) na 1300 nm využitím v súčasnosti používaných metód rastu. Materiál GaInNAs bol po prvýkrát vyšetrovaný tímom japonských výskumníkov firmy Hitachi pod vedením M. Kondowa [1], ktorí realizovali funkčný laser s týmto materiálom pracujúci na vlnovej dĺžke 1200 nm. Ich výsledky poukázali na dobré teplotné vlastnosti materiálu GaInNAs a tiež zistili, že účinnosť vyžarovania prudko klesá so zvyšovaním podielu dusíka. Efektívne využiteľným sa ukázal obsah dusíka 1 – 2 %. Napriek týmto pozitívnym výsledkom nimi realizovaný laser mal horšie vlastnosti v porovnaní s laserom na báze InGaAsP, čo sa týka prahovej prúdovej hustoty a účinnosti. Na tomto mieste sa teda vynorila otázka, či sú problémy kvality materiálu InGaAsN principiálne, alebo či sa dajú vyriešiť optimizáciou materiálového rastu a návrhu štruktúr.
 
   1  |  2  |  3  |  4    ďalej ďalej
 
Zdroje: [1] Riechert, H., Egorov, A. Yu., Borchert, B., Illek, S.: InGaAsN: Extending GaAs- based lasers to fiber optic wavelengths (Compound semiconductor 6(5) July 2000), [2] Telford, Mark: Low-cost 1.3 – 1.55 mm lasers (III-Vs Review Vol. 13 No. 6 2000), [3] Uesugi, K., Suemune, I.: Bandgap energy of GaNAs alloys grown on (001) GaAs by metalorganic molecular beam epitaxy ( Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 36 (1997) pp. L 1572 – L 1575 Part 2. No. 12A, December 1997, [4] Kitatani, T., Nakahara, K., Kondow, M., Uomi, K., Tanaka, T.: Mechanism analysis of improved GaInNAs optical properties through thermal annealing (Journal of Crystal Growth 209 (2000) 345-349), [5] Li, L. H., Pan, Z., Zhang, W., Lin, Y. W., Zhou, Z. Q., Wu, R. H.: Effects of rapid thermal annealing on the optical properties of GaNxAs1-x/GaAs single quantum well structure grown by molecular beam epitaxy (Journal of applied physics, Vol. 87, No. 1, 1 january 2000)
Copyright © 1999-2019 News and Media Holding, a.s.
Všetky práva vyhradené. Publikovanie alebo šírenie obsahu je zakázané bez predchádzajúceho súhlasu.