Введение к работе
Актуальность работы. Система InGaAsP/GaAs, позволяющая изготавливать оптоэлектронные приборы,излучающие в диапазоне длин волн 0,78 - 0,86 мкм., являются привлекательной альтернативой широко распространенной системе AlGaAs/GaAs.
В настоящее время по объему мирового производства инжекционные лазеры стали одним из наиболее распространенных полупроводниковых приборов. Из всех полупроводниковых лазеров наибольшим спросом пользуются лазеры с контролируемым модовым составом излучения.
К началу выполнения данной работы ( 1987 год) существовала отработанная технология изготовления лазерных РО ДТС InGaAsP/GaAs структур ориентации (III). Однако, использование структур такой ориентации не позволяет изготавливать лазеры зарощенной мезаполосковой конструкции и, кроме того, требует введния трудоемкой операции распиливания структуры на кристаллы1. Не было также проведено исследование структурного совершенства слоев InGaAsP толщиной порядка 200 А, являющихся активной областью лазеров с раздельным ограничением.
Актуальность данной работы заключается в том, что в ной впервые проведены исследования, направленные на выращивание, лазерных РО ДГС InGaAsP/GaAs структур ориентации (100), изучение структурного.совершенства сверхтонких ( - 200 А ) слоев InGaAsP, являющихся активной областью в лазерных структурах, разработку технологии изготовления и изучение параметров зарощенных мезаполосковых лазеров в системе InGaAsP/GaAs.
Основная цель работы заключалась в разработке технологии изготовления зарощенных мезаполосковых лазеров с контролируемым модовым составом в системо InGaAsP/GaAs ( * = 0.8 мкм) и исследовании параметров таких лазеров. Достижение поставленной цели включало олплунщи? оспоримо этапы.
I. Исследование оспЛеннтт^й жидкоФ'кчг'П ічштіксин в системе ТпОаЛсГ/ПаЛ? ориентчтш пот v.n ''ргтиетт с
_ 4 -ориентацией -(HI).
-
Разработка технологии изготовления лазерных РО ДГС структур в системе InGaAsP/GaAs' ориентации (100) и исследование параметров четырехсколотых и оксиднополосковых лазеров на их основе.
-
Разработка методики изготовления и исследование мощных одномодовых InGaAsP/GaAs ( \ = 0.8 мкм. ) лазеров зарощенной ме з аполо сковой конструкции.
Научная ноеизнэ и практическая ценность работы заключается в том, что определены особенности жидкофазного выращивания InGaAsP/GaAs ориентации (100), исследовано структурное совершенство сверхтонких ( ~ 200 А ) слоев InGaAsP,-определена оптимальная толщина верхнего эмиттера в лазерах конструкции "metal cladding", исследованы причины возрастаїшя плотности порогового тока. в зарощенных мезаполосковых лазерах.
Разработана технология жидкофазного выращивания InGaAsP/InGaP/GaAs (100) РО ДГС лазерных структур, позволяющая изготавливать лазеры, обладающие пороговой плотностью тока на уровне лучших образцов, изготовленных методами M0CVD и МВЕ.
На базе этих структур разработана технология и изготовлены лазеры конструкции "metal cladding", имеющие одномодовый режим генерации до мощности 100 мВт при ширине активной области 7 мкм.
Разработана технология жидкофазного зарощивания мезаструктур, позволяющая изготавливать лазеры , имеющие одномодовый режим генерации до мощности 200 мВт при ширине активных слоев 3.5 мкм. При ширине активных слоев 7 мкм была получена мощность 500 мВт в непрерывном режиме и 1300 мВт в импульсном режиме.
Основные результаты и положения,выносимые на защиту, сводятся к следующему:
I. Разработана технология жидкофазного выращивания InGaAsP/InGaP/GaAs (100) РО ДГС лазерных структур, позволяющая изготавливать . лазеры, обладающие пороговой плотностью тока на уровне лучших образцов, изготовленных
- 5 -етодами MOCVD и МВЕ.
. Сверхтонкие и обычные слои InGaAsP имеют одинаковый пектр структурных дефектов, в который входят: композиционно
- модулированная структура, локальные неоднородности остава, дефекты упаковки, преципитатоподобные дефекты, лотность этих дефектов в - сверхтонких и обычных слоях римерно" одинакова.
. Использование конструкции "metal cladding" для лазеров в истеме InGaAsP/GaAs (100) позволяет получать одномодовые азеры с выходной мощностью до 100 мВт на одно зеркало. . Установлено , что использование конструкции зарощенная еза позволяет получать одномодоеый режим генерации до ощности 200 мВт при ширине активных слоев 3.5 мкм. При ирине активных слоев 7 мкм была получена мощность 500 мВт в епрерывном режиме и 1300 мВт в импульсном режиме.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной аботы докладывались на I Всесоюзной конференции "Физические сновы твердотельной электроники" ( Ленинград, 1989 .), Всесоюзной конференции по физическим проблемам в олупроводниковых гетероструктурах ( Калуга, 1990 ), III uroplan Conference on Crystal Growth ( Budapest, 1991 ).
Публикации. По материалам диссертационной работы публикованно 5 работ , список которых приведен в конце втореферата.
Объем работы, диссертация состоит из введения, трех глав аключения и списка цитируемой литературы. Общий объем иссертации составляет 55 страниц, из них 31 страница текста, 6 страниц с рисунками.Список цитируемой литературы включает I наименований.
