Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2021, выпуск 12 » Статья стр. 2008
<<<>>>
Исследование характеристик сверхрешетки InGaAs/InAlGaAs для вертикально-излучающих лазеров спектрального диапазона 1300 nm
DOI: 10.21883/JTF.2021.12.51767.240-21
Переводная версия: 10.21883/TP.2022.15.55271.240-21
Блохин С.А. 1, Бабичев А.В. 2, Гладышев А.Г. 2, Карачинский Л.Я. 1,2,3, Новиков И.И. 1,2,3, Блохин А.А. 1, Бобров М.А. 1, Малеев H.А.1, Кузьменков А.Г. 4, Надточий А.М. 5, Неведомский В.Н. 6, Андрюшкин В.В. 2, Рочас С.С. 2, Денисов Д.В. 7, Воропаев К.О.8, Жумаева И.О.8, Устинов В.М. 4, Егоров А.Ю. 3, Бугров В.Е. 2
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Университет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия
3ООО "Коннектор Оптикс", Санкт-Петербург, Россия
4Научно-технологический центр микроэлектроники и субмикронных гетероструктур Российской академии наук, Санкт-Петербург, Россия
5Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики", Санкт-Петербург, Россия
6Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, ЦКП "Материаловедение и диагностика в передовых технологиях", Санкт-Петербург, Россия
7Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина), Санкт-Петербург, Россия
8АО «ОКБ-Планета», Великий Новгород, Россия
Email: blokh@mail.ioffe.ru, a.babichev@mail.ioffe.ru, leonid.karachinsky@connector-optics.com, Innokenty.Novikov@connector-optics.com, bloalex91@yandex.ru, bobrov.mikh@gmail.com, Maleev@beam.ioffe.ru, kuzmenkov@mail.ioffe.ru, anadtochiy@hse.ru, nevedom@mail.ioffe.ru, vvandriushkin@itmo.ru, stanislav_rochas@itmo.ru, dmitry.denisov@connector-optics.com, voropaevko@okbplaneta.ru, ZhumaevaIO@okbplaneta.ru, anton@beam.ioffe.ru, vladislav.bougrov@niuitmo.ru
Поступила в редакцию: 19 августа 2021 г.
В окончательной редакции: 2 сентября 2021 г.
Принята к печати: 3 сентября 2021 г.
Выставление онлайн: 2 октября 2021 г.
PDF версия
Методами рентгеноструктурного анализа и спектроскопии фотолюминесценции проведены исследования выращенных методом молекулярно-пучковой эпитаксии гетероструктур на основе сверхрешетки InGaAs/InAlGaAs для активных областей лазеров спектрального диапазона 1300 nm. Показано, что созданные гетероструктуры обладают высоким кристаллическим совершенством. Величина рассогласования средней постоянной кристаллической решетки сверхрешетки InGaAs/InAlGaAs относительно постоянной кристаллической решетки подложки InP оценена на уровне ~+0.01%. Анализ спектров фотолюминесценции позволил сделать вывод о том, что в исследованном диапазоне уровней накачки вклад оже-рекомбинации несущественен. Исследования вертикально-излучающих лазеров с активной областью на основе сверхрешетки InGaAs/InAlGaAs позволили для стандартной логарифмической аппроксимации зависимости усиления от плотности тока накачки оценить параметр усиления на уровне 650 cm-1. При умеренных температурах (20-60oC) плотность тока прозрачности лазеров лежит в диапазоне 400-630 A/cm2, что сопоставимо с опубликованными результатами для активных областей на основе InAlGaAs-InP КЯ и сильнонапряженных квантовых ям InGaAsN-GaAs спектрального диапазона 1300 nm. Ключевые слова: сверхрешетка, вертикально-излучающий лазер, оптическое усиление.
  1. M.V.R. Murty, J. Wang, A.L. Harren, A.-N. Cheng, D.W. Dolfi, Z.-W. Feng, A. Sridhara, S.T. Joyo, J. Chu, L.M. Giovane. IEEE Photonics Technol. Lett., 33 (16), 812 (2021). DOI: 10.1109/lpt.2021.3069146
  2. Z. Ruan, Y. Zhu, P. Chen, Y. Shi, S. He, X. Cai, L. Liu. J. Lightwave Technol., 38 (18), 5100 2020. DOI:10.1109/jlt.2020.2999526
  3. M. G ebski, D. Dontsova, N. Haghighi, K. Nunna, R. Yanka, A. Johnson, R. Pelzel, J.A. Lott. OSA Continuum, 3 (7), 1952 (2020). DOI: 10.1364/osac.396242
  4. VCSELs: Fundamentals, Technology and Applications of Vertical-Cavity Surface-Emitting Lasers. Springer Series in Optical Sciences, ed. R. Michalzik (Springer, Berlin, Heidelberg, 2013) DOI: 10.1007/978-3-642-24986-0
  5. J. Minch, S.H. Park, T. Keating, S.L. Chuang. IEEE J. Quant. Electron., 35 (5), 771 (1999). DOI: 10.1109/3.760325
  6. J.C.L. Yong, J.M. Rorison, I.H. White. IEEE J. Quant. Electron., 38 (12), 1553 (2002). DOI: 10.1109/jqe.2002.805100
  7. Y.-K. Kuo, S.-H. Yen, M.-W. Yao, M.-L. Chen, B.-T. Liou. Opt. Commun., 275 (1), 156 (2007). DOI: 10.1016/j.optcom.2007.02.025
  8. M. Muller, C. Grasse, M.C. Amann. In Proc. 2012 14th International Conference on Transparent Optical Networks (ICTON) (IEEE, Coventry, UK, 2012) DOI: 10.1109/icton.2012.6254394
  9. S. Spiga, M.C. Amann. "High-Speed InP-Based Long-Wavelength VCSELs," Green Photonics and Electronics, ed. G. Eisenstein, D. Bimberg. (Springer, Cham, 2017), p. 17-35. DOI: 10.1007/978-3-319-67002-7\_2
  10. C. Grasse, M. Mueller, T. Gruendl, G. Boehm, E. Roenneberg, P. Wiecha, J. Rosskopf, M. Ortsiefer, R. Meyer, M.-C. Amann. J. Cryst. Growth, 370, 217 (2013). DOI: 10.1016/j.jcrysgro.2012.06.051
  11. Е.С. Колодезный, С.С. Рочас, А.С. Курочкин, А.В. Бабичев, И.И. Новиков, А.Г. Гладышев, Л.Я. Карачинский, Д.В. Денисов, Ю.К. Бобрецова, А.А. Климов, С.А. Блохин, К.О. Воропаев, А.С. Ионов. Опт и спектр., 125 (2), 229 (2018). DOI: 10.21883/JTF.2021.12.51767.240-21 [E.S. Kolodeznyi, S.S. Rochas, A.S. Kurochkin, A.V. Babichev, I.I. Novikov, A.G. Gladyshev, L.Y. Karachinskii, D.V. Denisov, Y.K. Bobretsova, A.A. Klimov, S.A. Blokhin, K.O. Voropaev, A.S. Ionov. Opt. Spectr., 125 (2), 238 (2018). DOI: 10.1134/s0030400x18080143]
  12. M. Muller, P. Debernardi, C. Grasse, T. Grundl, M.-C. Amann. IEEE Photonics Technol. Lett., 25 (2), 140 (2013). DOI: 10.1109/lpt.2012.2229975
  13. J. Faist, F. Capasso, D.L. Sivco, C. Sirtori, A.L. Hutchinson, A.Y. Cho. Science, 264 (5158), 553 (1994). DOI: 10.1126/science.264.5158.553
  14. Л.Я. Карачинский, И.И. Новиков, А.В. Бабичев, А.Г. Гладышев, Е.С. Колодезный, С.С. Рочас, А.С. Курочкин, Ю.К. Бобрецова, А.А. Климов, Д.В. Денисов, К.О. Воропаев, А.С. Ионов, В.Е. Бугров, А.Ю. Егоров. Опт. и спектр., 127 (6), 963 (2019). DOI: 10.21883/OS.2019.12.48693.124-19 [L.Y. Karachinsky, I.I. Novikov, A.V. Babichev, A.G. Gladyshev, E.S. Kolodeznyi, S.S. Rochas, A.S. Kurochkin, Y.K. Bobretsova, A.A. Klimov, D.V. Denisov, K.O. Voropaev, A.S. Ionov, V.E. Bougrov, A.Y. Egorov. Opt. Spectr., 127 (6), 1053 (2019). DOI: 10.1134/s0030400x19120099]
  15. C.A. Wang, B. Schwarz, D.F. Siriani, L.J. Missaggia, M.K. Connors, T.S. Mansuripur, D.R. Calawa, D. McNulty, M. Nickerson, J.P. Donnelly, K. Creedon, F. Capasso. IEEE J. Sel. Top. Quant. Electron., 23 (6), 1 (2017). DOI: 10.1109/jstqe.2017.2677899
  16. B. Schwarz, C.A. Wang, L. Missaggia, T.S. Mansuripur, P. Chevalier, M.K. Connors, D. McNulty, J. Cederberg, G. Strasser, F. Capasso. ACS Photonics, 4 (5), 1225 (2017). DOI: 10.1021/acsphotonics.7b00133
  17. С.С. Рочас, И.И. Новиков, А.Г. Гладышев, Е.С. Колодезный, А.В. Бабичев, В.В. Андрюшкин, В.Н. Неведомский, Д.В. Денисов, Л.Я. Карачинский, А.Ю. Егоров, В. Бугров. Письма в ЖТФ, 46 (22), 27 (2020). DOI: 10.21883/pjtf.2020.22.50304.18421 [S.S. Rochas, I.I. Novikov, A.G. Gladyshev, E.S. Kolodeznyi, A.V. Babichev, V.V. Andryushkin, V.N. Nevedomskii, D.V. Denisov, L.Ya. Karachinsky, A.Yu. Egorov, V.E. Bougrov. Tech. Phys. Lett., 46 (11), 1128 (2020). DOI: 10.1134/S1063785020110267]
  18. G.M. Yang, M.H. MacDugal, V. Pudikov, P.D. Dapkus. IEEE Photon. Technol. Lett., 7 (11), 1228 (1995). DOI: 10.1109/68.473454
  19. С.А. Блохин, В.Н. Неведомский, М.А.Бобров, Н.А. Малеев, А.А. Блохин, А.Г. Кузьменков, А.П. Васильев, С.С. Рочас, А.В. Бабичев, А.Г. Гладышев, И.И. Новиков, Л.Я. Карачинский, Д.В. Денисов, К.O. Воропаев, А.С. Ионов, А.Ю.Егоров, В.М. Устинов. ФТП, 54 (10), 1088 (2020). [S.A. Blokhin, S.N. Nevedomsky, M.A. Bobrov, N.A. Maleev, A.A. Blokhin, A.G. Kuzmenkov, A.P. Vasyl'ev, S.S. Rohas, A.V. Babichev, A.G. Gladyshev, I.I. Novikov, L.Ya. Karachinsky, D.V. Denisov, K.O. Voropaev, A.S. Ionov, A.Yu. Egorov, V.M. Ustinov. Semiconductors, 54, 1276 (2020). DOI: 10.1134/S1063782620100048]
  20. S. Blokhin, A. Babichev, A. Gladyshev, L. Karachinsky, I.Novikov, A. Blokhin, S. Rochas, D. Denisov, K. Voropaev, A. Ionov, N. Ledentsov, A. Egorov. Electron. Lett., (just accepted) (2021). DOI: 10.1049/ell2.12232
  21. D. Pierscinska, P. Gutowski, G. Ha das, A. Kolek, I. Sankowska, J. Grzonka, J. Mizera, K. Pier sinski, M. Bugajski. Semicond. Sci. Technol., 33 (3), 035006 (2018). DOI: 10.1088/1361-6641/aaa91a
  22. N. Volet, Optical Mode Control in Long-Wavelength Vertical-Cavity Surface-Emitting Lasers. (Diss. Ph. D. thesis, 2014), DOI: 10.5075/epfl-thesis-6064
  23. A.V. Babichev, L.Y. Karachinsky, I.I. Novikov, A.G. Gladyshev, S.A. Blokhin, S. Mikhailov, V. Iakovlev, A. Sirbu, G. Stepniak, L. Chorchos, J.P. Turkiewicz, K.O. Voropaev, A.S. Ionov, M. Agustin, N.N. Ledentsov, A.Y. Egorov. IEEE J. Quant. Electron., 53 (6), 1 (2017). DOI: 10.1109/jqe.2017.2752700
  24. S. Spiga, D. Schoke, A. Andrejew, G. Boehm, M.-C. Amann. J. Lightwave Technol., 35 (15), 3130 (2017). DOI: 10.1109/jlt.2017.2660444
  25. I. Sankowska, P. Gutowski, A. Jasik, K. Czuba, J. Dabrowski, M. Bugajski. J. Appl. Crystallogr., 50 (5), 1376 (2017). DOI: 10.1107/s1600576717011815
  26. G. Capuzzo, D. Kysylychyn, R. Adhikari, T. Li, B. Faina, A. Tarazaga Marti n-Luengo, A. Bonanni. Sci. Rep., 7 (1), 42697 (2017). DOI: 10.1038/srep42697
  27. I.B. Karomi, A.T. Zakar, M.S. Al-Ghamdi. IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng., 1126 (1), 012004 (2021). DOI: 10.1088/1757-899x/1126/1/012004
  28. Y. Huang, Z. Pan, R. Wu. J. Appl. Phys., 79 (8), 3827 (1996). DOI: 10.1063/1.361809
  29. G.R. Hadley. Opt. Lett., 20 (13), 1483 (1995). DOI: 10.1364/OL.20.001483
  30. D. Ellafi, V. Iakovlev, A. Sirbu, G. Suruceanu, Z. Mickovic, A. Caliman, A. Mereuta, E. Kapon. IEEE J. Sel. Top. Quant. Electron., 21 (6), 414 (2015). DOI: 10.1109/jstqe.2015.2412495
  31. С.А. Блохин, М.А. Бобров, А.А. Блохин, А.Г. Кузьменков, А.П. Васильев, Н.А. Малеев, С.С. Рочас, А.Г. Гладышев, А.В. Бабичев, И.И. Новиков, Л.Я. Карачинский, Д.В. Денисов, К.O. Воропаев, А.С. Ионов, А.Ю. Егоров, В.М. Устинов. Письма в ЖТФ, 46 (24), 49 (2020). [S.A. Blokhin, M.A. Bobrov, A.A. Blokhin, A.P. Vasil'ev, A.G. Kuz'menkov, N.A. Maleev, S.S. Rochas, A.G. Gladyshev, A.V. Babichev, I.I. Novikov, L.Ya. Karachinsky, D.V. Denisov, K.O. Voropaev, A.S. Ionov, A.Yu. Egorov, V.M. Ustinov. Tech. Phys. Lett. 46, 1257 (2020). DOI: 10.1134/S1063785020120172]
  32. J. Bengtsson, J. Gustavsson, Angstrem Haglund, A. Larsson, A. Bachmann, K. Kashani-Shirazi, M.-C. Amann. Opt. Express, 16 (25), 20789 (2008)
  33. С.А. Блохин, М.А. Бобров, А.А. Блохин, А.Г. Кузьменков, Н.А. Малеев, В.М. Устинов, Е.С. Колодезный, С.С. Рочас, А.В. Бабичев, И.И. Новиков, А.Г. Гладышев, Л.Я. Карачинский, Д.В. Денисов, К.О. Воропаев, А.С. Ионов, А.Ю. Егоров. Опт. и спектр., 127 (1), 145 (2019). [S.A. Blokhin, M.A. Bobrov, A.A. Blokhin, A.G. Kuzmenkov, N.A. Maleev, V.M. Ustinov, E.S. Kolodeznyi, S.S. Rochas, A.V. Babichev, I.I. Novikov, A.G. Gladyshev, L.Ya. Karachinsky, D.V. Denisov, K.O. Voropaev, A.S. Ionov, A.Yu. Egorov. Opt. Spectr. 127 (1), 140 (2019). DOI: 10.1134/S0030400X1907004X]
  34. S. Adachi. J. Appl. Phys. 66 (12), 6030 (1989). DOI: 10.1063/1.343580
  35. S. Gehrsitz, F.K. Reinhart, C. Gourgon, N. Herres, A. Vonlanthen, H. Sigg. J. Appl. Phys., 87 (11), 7825 (2000). DOI: 10.1063/1.373462
  36. T.A. DeTemple, C.M. Herzinger. IEEE J. Quant. Electron., 29 (5), 1246 (1993). DOI: 10.1109/3.236138
  37. T. Higashi, T. Yamamoto, S. Ogita, M. Kobayashi. IEEE J. Sel. Topics Quant. Electron., 3 (2), 513 (1997). DOI: 10.1109/islc.1996.553742
  38. N. Tansu, Y.-L. Chang, T. Takeuchi, D.P. Bour, S.W. Corzine, M.R.T. Tan, L.J. Mawst. IEEE J. Quant. Electron., 38 (6), 640 (2002). DOI: 10.1109/jqe.2002.1005415
  39. T. Kageyama, T. Miyamoto, S. Makino, Y. Ikenaga, F. Koyama, K. Iga. IEICE Trans. Electron., E85- C(1), 71 (2002). DOI: 10.7567/ssdm.1999.le-1-1
  40. J. Piprek, Y.A. Akulova, D.I. Babic, L.A. Coldren, J.E. Bowers. Appl. Phys. Lett., 72 (15), 1814 (1998). DOI: 10.1063/1.121318
  41. S. Mogg, N. Chitica, U. Christiansson, R. Schatz, P. Sundgren, C. Asplund, M. Hammar. IEEE J. Quant. Electron., 40 (5), 453 (2004). DOI: 10.1109/jqe.2004.826421
  42. H. Riechert, A. Ramakrishnan, G. Steine. Semicond. Sci. Technol., 17 (8), 892--897 (2002). DOI: 10.1088/0268-1242/17/8/318
  43. H. Shimizu, K. Kumada, N. Yamanaka, N. Iwai, T. Mukaihara, A. Kasukawa. IEEE J. Quant. Electron., 36 (6), 728 (2000). DOI: 10.1109/3.845730
  44. M. Rosenzweig, M. Mohrle, H. Duser, H. Venghaus. IEEE J. Quant. Electron., 27 (6), 1804 (1991). DOI: 10.1109/3.90008
  45. N. Tansu, J.-Y. Yeh, L.J. Mawst. IEEE J. Sel. Topics Quant. Electron., 9 (5), 1220 (2003). DOI: 10.1109/jstqe.2003.820911
  46. C.Y. Liu, S.F. Yoon, W.J. Fan, J.W.R. Teo, S. Yuan. Opt. Express, 13 (22), 9045 (2005). DOI: 10.1364/opex.13.009045
  47. H. Wada, K. Takemasa, T. Munakata, M. Kobayashi, T. Kamijoh. IEEE J. Sel. Topics Quantum Electron., 5 (3), 420--427 (1999). DOI: 10.1109/2944.788400

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme