6. Порівняння характеристик ро дгс лазера і полоскового дгс лазера

Характеристики РО ДГС лазера на квантових ямах були розраховані на довжині хвилі 838,2 нм, полоскового - 873 нм для одного і того ж резонатора, отже спектральні характеристики можуть відрізнятися: для РО ДГС лазера модове число - 6637 і відстань між сусідніми модами - 0,151 нм, а для полоскового відповідні характеристики склали 6337 і 0,138 нм. Кількість мод, що вписуються в контур посилення у полоскового лазера більше (736), ніж у РОДГС (398). Це пов'язано з відмінностями в показнику підсилення.

Проте пороговий струм накачування РО ДГС лазера на квантових ямах значно менше, ніж у полоскового, і становить 59,6 А/см² (у полоскового — 975,8 А/см²). І хоча розрахунок порогового струму для РОДГС лазера був дещо грубим, все одно можна зробити висновок про те, що використання квантоворозмірних структур є виправданим для зменшення порогової густини струму. З іншого боку, експериментальні дослідження[9] показують, що температурні залежності не дуже послаблюються у випадку квантових ям в порівнянні з тримірним випадком.

Висновки

В даній роботі було розраховано параметри полоскового інжекційного ДГС лазера та РО ДГС лазера на одиночній квантовій ямі. Було побудовано відповідні зонні діаграми, охарактеризовано спектр випромінювання, оцінено порогову густину струму накачування Для електрона в квантовій ямі (2D структурі) було знайдено енергетичний спектр та хвильові функції.

В результаті виконання першого завдання курсової роботи було розраховано параметри полоскового інжекційного лазера на подвійній гетероструктурі Al_0,3 Ga_0,7 As/GaAs/ Al_0,3 Ga_0,7 As. Була побудована зонна діаграма подвійної гетероструктури, знайдений пороговий струм накачування, який склав 975,8 А/см², було оцінено спектральні характеристики лазера.

У другій частині курсової роботи було зроблено розрахунок параметрів інжекційного лазера на подвійній гетероструктурі із квантово-розмірною активною областю.

Був розрахований спектр квантової ями з шириною 6 нм і висотою потенційного бар'єра 90 меВ, енергія першого рівня для електрона склала 42 меВ (для дірок - 13 меВ). Склад твердого розчину, що відповідає заданим параметрам ями, - Al_0.1443Ga_0.8557As. Результати розрахунків представлені на зонній діаграмі. Довжина хвилі випромінювання лазера - 838,2 нм, відстань між сусідніми модами - 0,151 нм. Оцінка порогової щільності струму накачування становить 59,6 А/см² .

На основі порівняння результатів обрахунків для ДГС та РОДГС лазера, можна зробити висновок, що використання квантоворозмірних структур і зменшення розмірів активної області є досить виправданим для зменшення порогової густини струму накачування. Крім того, використання смужкової технології забезпечує ефективну селекцію поперечних мод. Також вона призводить до того, що смужкові РОДГС лазери мають найменші значення порогового струму накачування(~1 мА).

Список використаної літератури

1. Кейси Х., Паниш М. «Лазеры на гетероструктурах. Том 1,2. Основные принципы».

2. А.Н.Пихтин «Оптическая и квантовая электроника» : Высш. шк., 2001. - 573 с.

3. Зи С. “Физика полупроводниковых приборов” в 2-х книгах, 1984.

4. N&K database – SOPRALAB.

5. Joyce W.B., Dixon R.W., Appl. Phys. Lett., 31, 354 (1977).

6. Goldberg Yu.A. Handbook Series on Semiconductor Parameters, vol.2, M. Levinshtein, S. Rumyantsev and M. Shur, ed., World Scientific, London, 1999, pp. 1-36.

7. “Квантовая электроника”, 35, №12 (2005). Л.В.Асрян “Спонтанная излучательная рекомбинация и безизлучательная оже-рекомбинация в квантоворазмерных гетероструктурах”.

8. Физика и техника полупроводников, 2002, том 36, вып.3.

Н.А.Пихтин, С.О. Слипченко, З.Н.Соколова, И.С. Тарасов “Анализ пороговой плотности тока и усиления в квантоворазмерных лазерах на основе твердых растворов InGaAsP”.

3. Физика и техника полупроводников, 2005, том 39, вып.10.

Н.Л. Баженов, К.Д.Мынбаев, В.И. Иванов-Омский, В.А. Смирнов, Н.А. Пихтин. “Температурная зависимость порогового тока лазеров на квантовых ямах”.

18