Lasery pracujące w schemacie kaskadowym w kontekście zastosowania w szeroko przestrajalnych optoelektronicznych czujnikach gazów

• Autorzy: Motyka M.

Identyfikatory

DOI

10.15199/ELE-2014-195

Warianty tytułu

EN

The Interband Quantum Cascade Lasers for widely tunable optical gas sensors

• Konferencja: Krajowa Konferencja Elektroniki (13 ; 09-13.06.2014 ; Darłówko Wschodnie, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań spektroskopowych przeprowadzonych na studniach kwantowych drugiego typu AlSb/InAs/GaIn(As)Sb/InAs/AlSb osadzanych na podłożu z GaSb lub z InAs. Badania skoncentrowane były na analizie widm optycznych wykonanych eksperymentów natury zarówno emisyjnej jak i absorpcyjnej. Szczegółowa analiza widm fotoluminescencji oraz fotoodbicia pozwoliła na zbadanie takich aspektów jak np: (i) wpływ zastosowania czteroskładnikowej warstwy GaIn(As)Sb o różnej koncentracji atomów arsenu na energię przejścia podstawowego; (ii) wpływ dodatku arsenu na obecność i koncentrację defektów w obszarze między powierzchni InAs/GaIn(As)Sb; (iii) modyfikacja struktury celem zwiększenia siły oscylatora podstawowego przejścia optycznego; (iv) analiza szerokości spektralnej widm fotoluminescencji w funkcji mocy pobudzania i jej związek z szerokością pasma wzmocnienia w przyrządach laserowych.

EN

In this work, there are presented the results of the spectroscopic studies on the type II AlSb/InAs/GaIn(As)Sb/InAs/AlSb quantum wells. The work has been focused on the analysis of the photoluminescence and photoreflectance spectra. The performed measurements allowed to investigate the following device-relevant issues: (i) the influence of composition of the quaternary layers GaIn(As)Sb, with different arsenic contents, on the fundamental transition energy; (ii) the role of the arsenic atoms on the formation of defect-like states at the interfaces; (iii) structure modification for the enhancement of the oscillator strength of the optical transitions; (iv) the analysis the emission band spectral width in a function of the optical exciation in the context to broadening the laser device band gainwidth.

Słowa kluczowe

PL

międzypasmowe lasery kaskadowe; studnie kwantowe drugiego typu; optoelektroniczna detekcja gazów; spektroskopia Fourierowska

EN

Interband Cascade Lasers; type II quantum wells; gas sensing; Fourier transformed spectroscopy

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 55, nr 11
• Strony: 54--56
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., wykr.

Twórcy

autor

Motyka M.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Podstawowych Problemów Techniki

Bibliografia

• [1] K. Vizbaras and M. C. Amann, “Room-temperature 3.73 μm GaSbbased type-I quantum-well lasers with quinternary barriers”, Semicon. Sci. Technol. 27 032001, 2012.
• [2] Vurgaftman, I., Bewley, W. W., Canedy, C. L., Kim, C. S., Kim, M., Merritt, C. D., Abell, J., Lindle, J. R. and Meyer, J. R., “Rebalancing of internally generated carriers for mid-infrared interband cascade lasers with very low power consumption”, Nature Commun. 2, 585, 2011.
• [3] M. Motyka, K. Ryczko, G. Sek, F. Janiak, J. Misiewicz, A. Bauer, S. Höfling, A. Forchel,” Type II quantum wells on GaSb substrate designed for laser-based gas sensing applications in a broad range of mid infrared”, Optical Materials 34, 1107–1111, 2012.
• [4] N. Bandyopadhyay, Y. Bai, S. Tsao, S. Nida, S. Slivken, and M. Razeghi, “Room temperature continuous wave operation of λ ~ 3–3.2 μm quantum cascade lasers”, Appl. Phys. Lett. 101, 241110, 2012.
• [5] Y. Jiang, Lu Li, Z. Tian, H. Ye, L. Zhao, R. Q. Yang, T. D. Mishima, M.B. Santos, M.B. Johnson, and K. Mansour,” Electrically widely tunable interband cascade lasers”, Journal of Applied Physics 115, 113101, 2014.
• [6] C. S. Kim, M. Kim, W. W. Bewley, J. R. Lindle, C. L. Canedy, J. Abell, I. Vurgaftman, and J. R. Meyer, “ Corrugated-sidewall interband cascade lasers with single-mode midwave-infrared emission at room temperature”, Appl. Phys. Lett. 95, 231103, 2009.
• [7] F. Janiak, G. Sęk, M. Motyka, K. Ryczko, J. Misiewicz, A. Bauer, S. Höfling, M. Kamp, and A. Forchel, “Increasing the optical transition oscillator strength in GaSb-based type II quantum wells”, Appl. Phys. Lett. 100, 231908, 2012.
• [8] F. Janiak, M. Motyka, G. Sek, M. Dyksik, K. Ryczko, J. Misiewicz, R. Weih,, S. Hofling, M. Kamp, and G. Patriarche,” Effect of arsenic on the optical properties of GaSb-based type II quantum wells with quaternary GaInAsSb layers”, J. Appl. Phys. 114, 223510, 2013.
• [9] M. Motyka, G. Sęk, J. Misiewicz, A. Bauer, M. Dallner, S. Höfling, and A. Forchel, “Fourier transformed photoreflectance and photoluminescence of mid infrared GaSb-based type II quantum wells”, Appl. Phys. Exp. 2 (12) 126505, 2009.

Uwagi

PL

Praca realizowana w ramach projektu WideLase Nr 318798 7-go Programu Ramowego Komisji Europejskiej oraz projektu Narodowego Centrum Nauki nr. DEC-2011/03/D/ST3/02640.