Epitaksja struktur laserów kaskadowych

• Autorzy: Gutowski, P. , Sankowska, I. , Kubacka-Traczyk, J. , Gołaszewska-Malec, K. , Bugajski, M. , Grzonka, J.

Warianty tytułu

EN

Epitaxy of Quantum Cascade Lasers

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

Abstrakty

PL

W artykule opisano wzrost struktur kwantowych laserów kaskadowych, wykonanych w czterech różnych wariantach konstrukcji falowodu, przy wykorzystaniu tego samego schematu budowy obszaru aktywnego. Każda z konstrukcji falowodu została zasymulowana z wykorzystaniem modelu Drudego- Lorentza. Trzy z nich, które otrzymane zostały wyłącznie przy pomocy metody epitaksji z wiązek molekularnych, zostały poddane szczegółowej analizie. Charakteryzację struktur wykonano za pomocą wysokorozdzielczej dyfrakcji Rentgenowskiej (HRXRD), transmisyjnego mikroskopu skaningowego (TEM) oraz mikroskopu sił atomowych (AFM). Pozwoliło to na określenie parametrów wzrostu obszaru aktywnego lasera. Zaprezentowano porównanie parametrów wykonanych struktur laserów kaskadowych pokazało trudności w uzyskaniu dobrej jakości grubych warstw falowodowych InAlAs. Uzyskane struktury laserów kaskadowych charakteryzowały się dobrą precyzją i powtarzalnością wykonania.

EN

In this work we present molecular beam epitaxial growth of the quantum cascade lasers heterostructures with the same active region but four waveguide constructions, with increasing difficult level and device performance. Each design was calculated using Drude-Lorentz model, but only first three structures were presented in this work. Structure quality was measured based on High Resolution X-Ray Diffraction measurement. Also Transmission Scanning Microscopy and Atomic Forces Microscopy was used to determinate the active region superlattice interfaces and surface roughness. Suitable comparison of the structures show difficult in InAlAs growth of thick waveguide layers. High quality and precision, with good reproducibility of QCL structures was shown.

Słowa kluczowe

PL

epitaksja z wiązek molekularnych; MBE; kwantowe lasery kaskadowe; QCL

EN

quantum cascade laser; molecular beam epitaxy; Device Fabrication

• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 55, nr 11
• Strony: 31-33
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., wykr.

Twórcy

autor

Gutowski, P.

• Instytut Technologii Elektronowej, Centrum Nanofotoniki, Warszawa

autor

Sankowska, I.

• Instytut Technologii Elektronowej, Centrum Nanofotoniki, Warszawa

autor

Kubacka-Traczyk, J.

• Instytut Technologii Elektronowej, Centrum Nanofotoniki, Warszawa

autor

Gołaszewska-Malec, K.

• Instytut Technologii Elektronowej, Centrum Nanofotoniki, Warszawa

autor

Bugajski, M.

• Instytut Technologii Elektronowej, Centrum Nanofotoniki, Warszawa

autor

Grzonka, J.

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Materiałowej

Bibliografia

• [1] Distributed-Feedback Quantum-Cascade Lasers at 9 μm operating in continuous wave up to 423 K, Andreas Wittmann, et al., IEEE Photonics Technology Letters, vol. 21, no. 12, June 15, 2009.
• [2] Design of low-loss surface-plasmon quantum cascade lasers, Quan-Yong Lu, et al., Japanese Journal of Applied Physics 48 (2009) 122101.
• [3] Continuous wave operation of a mid-infrared semiconductor laser at room temperature, Mattias Beck et al., Science vol. 295 11 January 2002.
• [4] Growth of a periodic InP-based heteroepitaxial structure for a quantum cascade laser, Yu Guo et al., Materials Letters 59 (2005) 2755–2758.
• [5] High-power λ~9.5 μm quantum-cascade lasers operating above room temperature in continuous-wave mode, J. S. Yu, Applied Physics Letters 88, 091113 (2006).
• [6] Quantum Cascade Lasers, J.Faist, Oxford University Press 2013.
• [7] Technology of Quantum Devices, M. Razeghi, Springer, 2009.

Uwagi

PL

Przedstawione prace badawcze wykonane zostały w ramach projektu PBS1/B3/2/2012 ”Emitery i detektory podczerwieni nowej generacji do zastosowań w urządzeniach do detekcji śladowych ilości zanieczyszczeń gazowych”.

Badania były współfinansowane przez Unię Europejską w ramach środków europejskiego funduszu społecznego.

Identyfikatory

DOI

10.15199/ELE-2014-188