Разработка, исследование свойств и оптимизация характеристик мощных InGaAsP/InP лазеров
Диссертация
В заключение автор хотел бы выразить глубокую благодарность научному руководителю И. С. Тарасову за повседневное руководство, внимание и полезное обсуждение результатов работысотрудникам Н. А. Пихтину, А. В. Лютецкому, Н. В. Фетисовой, С. О. Слипченко, при помощи и непосредственном участии которых были выполнены исследованияН.Д.Ильинской, Л. С. Вавиловой, И. Н. Арсентеву, А. В. Мурашовой, А. Л… Читать ещё >
Список литературы
- Garbuzov D.Z., Antonishkis N.Yu., Bondarev A.D., Gulakov A.B., Zhigulin S.N., Katsavets N.I., Kochergin A.V., Rafailov E.V., High-power 0.8 jim InGaAsP-GaAs SCH SQW lasers, IEEE J. Quant. Electron., V. QE-27, № 6, pp. 1531−1536, (1991).
- Panish M.B., Hayashi I., Sumski S., Double-heterostructure injection lasers with room-temperature thresholds as low as 2300 A/cm", Appl. Phys. Lett., V.16, № 8, 326−327, (1970).
- Hayashi I., Panish М.В., Foy P.W., Sumski S., Junction lasers which operate continuosly at room temperature, Appl. Phys. Lett., V.17, № 3, pp. 109−111, (1970).
- Dyment J.C., D’Asaro L. A., North J.C., Miller B.I., Ripper J.E., Proton-bombardment formation of stripe-geometri heterostructure lasers for 300 К CW operation, Proc. IEEE, Y.60, № 6, pp. 726−728, (1972).
- Casey H.C., Jr., Panish M.B., Heterostructure Lasers, Academik Press, New York, San Francisko, London, 1978.
- Hartman RL., Schumaker NE., Dixon R.W., Continuously operated (Al, Ga) As double-heterostructure lasers with 70 °C lifetimes as longas two years, Appl. Phys. Lett., V.31, № 11, pp. 756−759, (1977).
- Богатов А.П., Долгинов JI.M., Елисеев П. Г., Мильвидский М. Г., Свердлов Б. Н., Шевченко Е. Г., Излучательные характеристики лазерных гетероструктур на основе InP-GalnPAs, ФТП, Т.9, вып.10, сс. 1956−1961,1975).
- Hsieh J.J., Room-temperature operation of Са1пАзЯпР double-heterostructure diode lasers emitting at 1.1 ?im, Appl. Phys. Lett., V.28, № 5, pp. 283−285,1976).
- Hsieh J.J., Rossi J.A., Donnelly J.P., Room-temperature cw operation of GalnAs/InP double-heterostructure diode lasers emitting at 1.1 jum, Appl. Phys. Lett, V.28, № 12, pp. 709−711, (1976).
- Yamamoto Т., Sakai K., Akiba S., Suematsu Y., Ini.xGaxAsyPi.y/InP DH lasers fabricated on InP (lOO) substrates, IEEE J. Quant. Electron., V. QE-14, № 2, pp. 95−98, (1978).
- Алфёров Ж.И., Арсентьев И. Н., Гарбузов Д. З., Румянцев В. Д., Красные инжекционные гетеролазеры в системе Ga-In-As-P, Письма в ЖТФ, Т.1, вып.9, сс. 406−408, (1975).
- Долгинов Л.М., Елисеев П. Г., Мильвидский М. Г., Свердлов Б. Н., Шевченко Е. Г., Полосковый гетеролазер непрерывного действия на основе четырёхкомпонентного твёрдого раствора GalnPAs, Крат, сообщ. по физике ФИАН, № 8, с. 38−41, (1976).
- Kawaguchi Н., Takahei К., Toyoshima Y., Nagai Н., Iwane G., Room-temperature c.w. operation of InP/InGaAsP/InP double heterostructure diode lasers emitting at 1.55 im, Electron. Lett. Y.15, № 21, pp. 669−670 (1979).
- Akiba S., Sakai K., Matsushima Y., Yamamoto T., Room temperature c. w, operation of InGaAsP/InP heterostructure lasers emitting at 1.56 pm, Electron. Lett. V.15, № 19, pp. 606+607 (1979).
- Arai S., Asada M., Suematsu Y., Itaya Y., Room temperature CW operation of GalnAsP/InP DH laser emitting at 1.51 jim, Japn. J. Appl. Phys., V.17, № 12, pp. 2333+2334, (1979).
- Thompson G.H.B., Kirkby P.A., (GaAl)As lasers with a heterostructure for optical confinement and additional heterojunctions for exstreme carrier confinement, IEEE J. Quant. Electron., V. QE-9, № 2, pp. 311+318, (1973).
- Panish M.B., Casey H.C., Jr., Sumski S., Foy P.W., Reduction of threshold current density in GaAs-AlxGaixAs heterostructure lasers by separate optical and carrier confinement, Appl. Phys. Lett., V.22, № 11, pp. 590+591, (1973).
- Thompson G.H.B., Kirkby P.A., Low threshold-current density in 5-layer-heterostructure (GaAl)As/GaAs localised-gain-region injection lasers, Electron. Lett., V.9, № 13, pp. 295+296, (1973).
- Casey H.C., Jr., Panish M.B., Schlosser W.O., Paoli T.L., GaAs-A^Ga^As heterostructure laser with separate optical and carrier confinement, J. Appl. Phys., V.45, № 1, pp. 322+333, (1974).
- Tanbun-Ek T., Temkin H., Chu S.N.G., Logan R.A., Reproducible growth of low-threshold single and multiple quantum well InGaAsP/InP lasers by a novel interlayer growth technique, Appl. Phyh. Lett., V.55, № 9, pp. 819+821 (1989).
- Thijs P.J., Tiemeijer L.F., M. Binsma J.J., van Dongen Т., Progress in long-wavelength strained-layer InGaAs (P) quantum-well semiconductor lasers and amplifiers, IEEE J. Quant. Electron., V. QE-30, № 2, pp. 477−499 (1994).
- Garbusov D., Xu L., Forrest S.R., Menna R., Martinelli R., Connolly J.C., 1.5 jim wavelength, SCH-MQW InGaAsP/InP broadened-waveguide laser diodes with low internal loss and high output power, Electron. Lett., V.32, № 18, pp. 1717−1719, (1996).
- Asano H., Takano S., Kawaradani M., Kitamura M., Mito I., 1,48-|im highpower InGaAs/InGaAsP MQW LD’s for Er-doped fiber amplifiers, IEEE Photon. Technol. Lett., V.3, № 5, pp. 415−417, (1991).
- Елисеев П.Г., Лавров B.H., Применение инжекционных гетеролазеров в волоконно-оптических системах связи (обзор), Квантовая электроника, Т.7, № 9, сс. 1845−1868, (1980).
- InGaAsP Alloy semiconductors, Edited by T.P. Pearsall, New-York, 1982.
- Алферов Ж.И., Гарбузов Д. З., Нивин А. Б., Овчинников А. В., Тарасов И. С., Инжекционный непрерывный лазер с мощностью 60 мВт на основе жидкофазной РО InGaAsP ДГС (Х=.35 мкм, Т=300К), ФТП, Т.21, № 5, сс. 456−459, (1987).
- Горелёнок А.Т., Колышкин В. И., Тарасов И. С., Полосковые лазеры на основе ДГС в системе InGaAsP/InP, полученные имплантацией ионов кислорода, ЖТФ, Т.53, №> 10, сс. 1973−1978, (1983).
- Collor A., Renner D., Greene P.D., Moule D., Butler В., High power performance of double channel mesa lasers, Physica, V.129B, pp. 455−458, (1985).
- Горелёнок A.T., Груздов В. Г., Декальчук A.A., Декальчук Т. В., Ильинская Н. Д., Мокина И. А., Тарасов И. С., Мезаполосковые
- GaAsP/InP (A,=1.55 мкм) лазеры непрерывного действия, ЖТФ, Т.55, № 9,сс. 1872+1876, (1985).
- Sugimoto M., Suzuki A., Nomura H., Lang R., Mesa substrate burned heterostructure lasers diode fabricated by one-step liquid-phase epitaxy, J. Lightwave Tecnol., V. LT-2, № 4, pp. 496+502 (1984).
- Ishikawa H., Imai H., Tanahashy T., Hori K., Takahei K., Y-grooved substrate buried heterostructsure InGaAsP/InP laser emitting at 1.3 jum wavelength, IEEE Transactions on Microwave Theory and Technique, V. MTT-30, № 10, pp. 1692+1699, (1982).
- Asano T., Okumura T., 1.3 |um high-power BH laser on p-InP substrates, IEEE J. Quant. Electron., V. QE-21, № 6, pp. 619+622, (1985).
- Clawson A., Mullin D., Elder D., Weider H., J. Crystal Growth, V.64, p. 90, (1983).
- Knight D. G., Benyon W., Method for reliable liquid phase epitaxial growth of semi-insulating InP doped with Ti and Zn, J. Crystal Growth, V.102, №½, pp. 249+254, (1990).
- Botez D., Effective refractive index and first-order mode cutoff conditions in InGaAsP/InP DH laser structure (A.=1.2−1.6 fim), IEEE J Quant. Electron., V. QE-18, № 5, pp. 865+870, (1982).
- Беришев И.Э., «Разработка жидкофазной технологии изготовления мощных низкопороговых зарощенных InGaAsP/InP лазеров, Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук, Санкт-Петербург, 1993.
- Wilt D.P. and Yariv A., A self-consistent staitic model of the double-heterostructure laser, IEEE J Quant. Electron., V. QE-17, № 9, pp. 1941+1949, (1981).
- Ohtoshi Т., Yamaguchi К., Nagaoka С., Uda Т., Murayama Y., Chinone N, A Two-dimensional device simulator of semiconductor lasers, Solid-State Electronics, V.30, № 6, pp. 627+638, (1987).
- Ueno M., Asada S., Kumashiro S., Two-dimensional numerical analysis of lasing characteristics for self-aligned structure semiconductor lasers, IEEE J. Quant. Electron., V. QE-26, № 6, pp. 972−981, (1990).
- Nappi J., Ovtchimikov A., Asonen H., Savolainen P, Pessa M., Limitations of two-dimensional passive waveguide, model for A,=980 nm Al-free ridge waveguide lasers, Appl. Phys. Lett., V.64, № 17, pp 2703+2705, (1994).
- Adams A.R., Band structure engineering for low threshold high efficiency semiconductor lasers, Electron. Lett., V.22, № 2, pp. 249+250 (1986).
- Yablonovitch E., Kane E.O., Reduction of the lasing threshold current density by lowering the valence band ejjective mass, J. Lightwave Technol., V. LT-4, № 5, pp.504+506- (1986) — также «Correction», J. Lightwave Technol., V. LT-4, № 6, p. 961,(1986).
- Yablonovitch E., Kane E.O., Band structure engineering of semiconductor lasers for aptical communication, J. Lightwave Technol., V. LT-6, № 8, pp. 1292+1299, (1988).
- Mattehws J.W., Blakeslee A.E., Defects in epitaxial multilayers, J. Crystal Growth, V.27, pp. 118−125, (1974).
- Semiconductors lasers, edited by Eli Kapon, Academic Press, 1999.
- Silver M., O’Reilly E.P., Optimization of long wavelength InGaAsP strained quantum-well lasers, IEEE J. Quant. Electron., V. QE-31, № 7, pp. 1193−1200, (1995).
- Kasukawa A., Namegaya T., Iwai N., Yamanaka N., Ikegami Y., Tsukiji N., Extremely high power 1.48 ?am GalnAsP/InP GRIN-SCH strained MQW lasers, IEEE Photon. Technol. Lett., V.6, № 1, pp. 4−6, (1994).
- Mawst L.J., Bhattacharya A., Nesnidal M., Lopez J., Botez D., Monis J.A., Zory P., High CW output power and 'wallplug' efficiency Al-free InGaAs/InGaAs/InGaP double quantum well diode lasers, Electron. Lett., V.31, № 14, pp. 1153−1154,1995.
- Osinski J.S., Zou Y., Grodzinski P., Mathur R.A., Darkus P.D., Low-threshold-current-density 1.5 jim lasers using compressively strained InGaAsP quantum wells, IEEE Photon. Technol. Lett., V.4, pp. 10−13, (1992).
- Hayakawa T., Wada M., Yamanaka F., Asano H., Kuniyasu T., Ohgoh T., Fukunaga T., Effects of broad-waveguide structure in 0.8 ?urn high-power
- GaAsP/InGaP/AlGaAs lasers, Appl. Phys. Lett., V.75, № 13, pp. 1839−1841, (1999).
- Wade J.K., Mawst L.J., Botez D., Nabiev R.F., Jansen M., Morris J.A., 6.1 W continuous wave front-faset power from Al-free active-region (1=805 nm) diode lasers, Appl. Phys. Lett., V.72, № 1, pp. 4-6, (1998).
- Wang J., Smith B., Xie X., Wang X., Burnham G. T., High-efficiency diode lasers at high output power, Appl. Phys. Lett., V.74. № 11, pp. 1525−1527, (1999).
- He.X., SrinivasanS., Wilson S., Mitchell C., Patel R, 10.9 W continuous waveoptical power from 100 p, m aperture InGaAs/AlGaAs (915 nm) laser diodes, Electron. Lett., V.34, № 22, pp. 2126−2127, (1998).
- Al-Muhanna A., Mawst L.J., Botez D., Garbusov D.Z., Martinelli R.U., Connolly J.C., High-power (>10W) continuous-wave operation from 100-jj.m-aperture 0.97-?im-emitting Al-free diode lasers, Appl. Phys. Lett., V.73, № 9, pp. 1182−1184, (1998).
- Nabiev R.F., Vail E.C., Chang-Hasnain C.J., Temperature dependent efficiency and modulation characteristics of Al-free 980-nm laser diodes, IEEE J. Select. Topics Quant. Electron., V. l, pp. 234+243, (1995).
- Овчинников A.B., Разработка жидкофазной технологии изготовления InGaAsP/InP (1=1.3 мкм) лазерных структур (для ВОЛС) со сверхтонкими активными областями, Диссертация на соискание учёной степени кандидата ф.-м. наук, Ленинград, 1988.
- Kuphal Е., Phase diagrams of InGaAsP, InGaAs and InP lattis-matched to (100)inP, J. Crystal Growth, V.67, pp. 441+457, (1984).
- Голикова Е.Г., Дураев В. П., Козиков C.A., Кригель В. Г., Лабушн О. А., Швейкин В. И., Лазеры на основе InGaAsP/InP с квантово-размерными слоями. Квантовая электроника. Т.22. вьш.2. ее. 105+107, (1995).
- Казаринов Р.Ф., Константинов O.B., Перель В. И., Эфрос А. Л., К электромагнитной теории инжекционного лазера, ФТТ, Т.7, № 5, сс. 1506+1516, (1965).
- Adachi S., Physical Properties of 3 5 Semiconductor Compounds, John Wiley & Sons, 1992.
- Тарасов И.С., Гарбузов Д. З., Евтихиев В. П., Овчинников А. В., Соколова З. Н., ЧудиновА.В., Особенноста температурной зависимости порогов в
- PO InGaAsP/InP ДГ лазерах (1=1.3 мкм) с тонкой активной областью, ФТП, Т.19, вып.8, сс. 1496−1498, (1985).
- Mawst L.J., Bhattacharya A., Nesnidal М., Lopez J., Botez D., Morris J.A., Zory P., High continuous wave output power InGaAsftnGaAsP/InGaP diode lasers: effekt of substrate misorientation, Appl. Phys. Lett, V.67, pp. 2901−2903, (1995).
- Osinski J.S., Grodzinski P., Zou Y, Dapkus P. D, Karim Z., Tanguay A.R., Low treshold current 1.5 дт bured heterostructure lasers using strained quaternary quantum wells, IEEE Photon. Technol. Lett., V.4, № 12, pp. 1313−1315, (1992).
- Sugiura H., Noguchi Y., Iga R., Yamada Т., Kamada H., Sakai Y, Yasaka H., Straned-layer InGaAs quantum well lasers emitting at 1.5 jim grown by chemical beam epitaxy, Appl. Phys. Lett., V.61, № 3, pp. 318−320, (1992).
- Kunii Т., Matsui Y., Katoh I., Kamidjoh Т., Low threshold current and high output power operation for 1.5 jxm GRINSCH strained MQW laser diode, Electron. Lett., V.31, № 4, pp. 282−284, (1995).
- Гарбузов Д.З., Овчинников A.B., Пихтин H.A., Соколова З. Н., Тарасов И. С., Халфин В.Б., Экспериментальное и теоретическое исследование особенностей пороговых и мощностных характеристик РО ДГС