Details

Title: Исследование лазерной генерации микродисковых резонаторов с активной областью на основе квантовых точек: выпускная квалификационная работа бакалавра: направление 03.03.02 «Физика» ; образовательная программа 03.03.02_08 «Физика и технология наноструктур»
Creators: Гречанинова Евгения Вадимовна
Scientific adviser: Жуков Алексей Евгеньевич
Other creators: Каасик Владимир Паулович
Organization: Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. Институт физики, нанотехнологий и телекоммуникаций
Imprint: Санкт-Петербург, 2020
Collection: Выпускные квалификационные работы; Общая коллекция
Subjects: полупроводниковый лазер; микродисковый резонатор; моды шепчущей галереи; квантовые точки; электролюминесценция; semiconductor laser; microdisk resonator; whispering gallery mods; quantum dots; electroluminescence
Document type: Bachelor graduation qualification work
File type: PDF
Language: Russian
Level of education: Bachelor
Speciality code (FGOS): 03.03.02
Speciality group (FGOS): 030000 - Физика и астрономия
Links: Отзыв руководителя; Отчет о проверке на объем и корректность внешних заимствований
DOI: 10.18720/SPBPU/3/2020/vr/vr20-3446
Rights: Доступ по паролю из сети Интернет (чтение, печать, копирование)
Record key: ru\spstu\vkr\7764

Allowed Actions:

Action 'Read' will be available if you login or access site from another network Action 'Download' will be available if you login or access site from another network

Group: Anonymous

Network: Internet

Annotation

Методом спектроскопии электролюминесценции исследованы микродисковые резонаторы с активной областью на основе квантовых точек InAs /InGaAs, выращенные на подложке GaAs и смонтированные на подложку Si при помощи индиевого припоя. Характеристики лазера измерялись при комнатной температуре в непрерывном режиме. На спектрах электролюминесценции микролазера (D = 40 мкм) наблюдались узкие резонансные линии, соответствующие высокодобротным модам шепчущей галереи резонатора. Пороговый ток составил 9 мА, а добротность, оцененная на пороге генерации лазера, составила более 90 000, что соответствовало значениям до переноса на кремний. При увеличении тока накачки спектральное положение лазерной линии изменялось в длинноволновом направлении с коэффициентом 0,067 нм/мА. Спектральный сдвиг, нормированный на потребляемую мощность, составил 0,04 нм/мВт. Откуда оцененное тепловое сопротивление микролазера составило 0,53 К/мВт. Результаты показали, что разработанный метод переноса микролазеров с КТ InAs / InGaAs на кремниевую подложку не приводит к ухудшению характеристик микролазеров. Технология механического крепления микрорезонаторов на кремниевой подложке может быть перспективной для гибридной интеграции микролазеров с элементами кремниевых микросхем.

Microdisk resonators based on InAs/GaAs quantum dots growned by molecular beam epitaxy on GaAs substrate and transferred on a silicon chip are studied using luminescence spectroscopy. The laser characteristics were measured at room temperature under continuous-wave operation. Narrow resonance lines corresponding to whispering gallery modes were observed in the electroluminescence spectra. The threshold current was 10 mA, and the Q-factor, estimated at the laser generation threshold, was more than 90 000, which corresponded to the values before integration with silicon. As pump current increases, the spectral position of the laser line changed in the long-wavelength direction with a coefficient of 0.067 nm/mA. The spectral shift normalized to power consumption was 0.04 nm/mW. The thermal resistance of the microlaser was 0.53 K/mW, which also corresponds to the value of the thermal resistance of the original microlaser before it was transferred on silicon. The results showed that the developed method for transferring microlasers with InAs / InGaAs QDs onto a silicon substrate does not lead to a deterioration in the characteristics of microlasers. The technology of the mechanical fastening of microresonators on a Si substrate can be promising for the hybrid integration of microlasers with elements of silicon chips.

Document access rights

Network User group Action
ILC SPbPU Local Network All Read Print Download
External organizations N2 All Read
External organizations N1 All
Internet Authorized users SPbPU Read Print Download
Internet Authorized users (not from SPbPU, N2) Read
Internet Authorized users (not from SPbPU, N1)
-> Internet Anonymous

Table of Contents

  • СОДЕРЖАНИЕ
  • ВВЕДЕНИЕ
  • ГЛАВА 1. Литературный обзор
  • 1.1 Микрорезонаторы с модами шепчущей галереи
  • 1.2 Квантовые точки в качестве активной области микролазеров
  • 1.3 Интеграция A3B5 микролазеров с кремниевыми подложками
  • ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ
  • 2.1 Метод молекулярно-пучковой эпитаксии
  • 2.2 Формирование микрорезонаторов
  • 2.3 Перенос микролазеров на подложку кремния
  • 2.4 Метод спектроскопии электролюминесценции
  • ГЛАВА 3. ЛАЗЕРНАЯ ГЕНЕРАЦИЯ А3В5 МИКРОДИСКОВЫХ ЛАЗЕРОВ НА КРЕМНИИ
  • 3.1 Результаты
  • ЗАКЛЮЧЕНИЕ
  • СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Usage statistics

stat Access count: 3
Last 30 days: 0
Detailed usage statistics