Детальная информация
Предмет исследования. Одночастотные вертикально-излучающие лазеры спектрального диапазона 1300 нм, изготовленные с использованием комбинированного метода спекания и молекулярно-пучковой эпитаксии. Цель работы. Определение диаметра мезы заращенного туннельного перехода одночастотных вертикально-излучающих лазеров спектрального диапазона 1300 нм, обеспечивающего максимальный КПД лазеров в температурном диапазоне от 20 до 100 C. Метод. Гетероструктуры вертикально-излучающих лазеров были изготовлены методом спекания гетероструктур брэгговских отражателей и гетероструктуры активной области с заращенным туннельным переходом. Полупроводниковые гетероструктуры брэгговских отражателей GaAs/AlGaAs на подложках GaAs и гетероструктура активной области с заращенным туннельным переходом InGaAs/InAlAs/InP на подложке InP были изготовлены методом молекулярно-пучковой эпитаксии. Основные результаты. Определено, что максимальный КПД для одночастотных вертикально-излучающих лазеров диапазона длин волн 1300 нм, изготовленных с использованием комбинированного метода спекания и молекулярно-пучковой эпитаксии, достигается для лазеров с диаметром мезы заращенного туннельного перехода 6 мкм, и меняется от 30% при температуре 20 C до 7% при температуре 100 C. Практическая значимость. При разработке матричных излучателей на основе одночастотных длинноволновых вертикально-излучающих лазеров необходимо использовать единичные излучатели с максимальным КПД для минимизации тепла, выделяемого таким матричным излучателем. Анализ полученных результатов позволяет утверждать, что оптимальными для данной задачи являются вертикально-излучающие лазеры с диаметром заращенного туннельного перехода 6 мкм.
Scope of research. 1300 nm single-frequency vertical-cavity surface-emitting lasers, fabricated using a combination of wafer fusion technique and molecular beam epitaxy. The purpose of the work is to define tunnel junction mesa diameter of 1300 nm single-frequency vertical-cavity surfaceemitting that provides maximum wall-plug efficiency at temperatures from 20 to 100 C. Method. Vertical-cavity surface-emitting laser heterostructures were fabricated using the wafer fusion of two distributed Bragg reflector heterostructures and an active region heterostructure with buried tunnel junction. Semiconductor heterostructures, including GaAs/AlGaAs distributed Bragg reflector heterostructures grown on GaAs substrates, and an active region heterostructure with an InGaAs/InAlAs/InP buried tunnel junction on an InP substrate, were fabricated using molecular beam epitaxy. Main results. It has been determined that maximum wall-plug efficiency of 1300 nm singlefrequency vertical-cavity surface-emitting lasers fabricated using a combination of wafer fusion technique and molecular beam epitaxy can be achieved for lasers with a 6 mum buried tunnel junction mesa diameter and it varies from 30% at a temperature of 20 C to 7% at a temperature of 100 C. Practical significance. When designing laser arrays based on single-frequency long-wavelength vertical-cavity surface-emitting lasers, it is essential to utilize lasers with maximum efficiency to minimize heat generation from the array. Analysis of the obtained results leads to the conclusion that vertical-cavity surface-emitting laser diodes with a buried tunnel junction diameter of 6 mum tends to be the optimal choice for this application.
Количество обращений: 29
За последние 30 дней: 16
