Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «московский государственный университет имени м.В.Ломоносова»
физический
факультет
кафедра физики низких температур и сверхпроводимости
Влияние одноосного сжатия на поляризацию излучения полупроводниковых лазерных диодов
Выпускная работа на степень бакалавра.
Cтудент 4 курса
Нескородов А.В.
Научные руководители:
доктор физ.-мат. наук
Минина Н.Я.
доктор физ.-мат. наук
Богданов Е.В.
Допущен к защите
«__» июня 2013г.
Зав. Кафедрой физики низких температур и сверхпроводимости
Профессор Васильев А.Н.
Москва-2013 г.
Оглавление
Введение……………………………………………………………………..............3
1. Полупроводниковые лазеры…………………………………………...............4
1.1 Принцип работы и конструкции полупроводниковых лазеров……………………….4
1.2 Влияние одноосного сжатия на излучение полупроводниковых лазеров на основе p‑AlGaAs/GaAsP/n-AlGaAs …………………………………………………………………….….8
2. Методика расчёта……………………………………………………………………….…16
2.1 Исследуемая гетероструктура………………………………………………………...16
2.2 Особенности используемой программы………………………………………….…..17
2.3 Порядок расчёта………………………………………………………………………..20
3. Результаты расчёта и их обсуждение....................................................................................................................................25
Выводы...……………………………………………………………………………………........32
Список используемой литературы…………………………………………………..….34
Введение.
С целью проверки возможности управления спектром излучения лазерных диодов с помощью одноосных деформаций в последнее время в нашей лаборатории были проведены исследования влияния одноосного сжатия на электролюминесценцию гетероструктур с встроенной квантовой ямой GaAsyP1-y. Основное внимание уделялось изучению смещения длины волны излучения и его интенсивности при сжатии в различных кристаллографических направлениях, определению барических коэффициентов, проблеме деградации излучающего элемента при многократных циклах нагрузки.
Спектры электролюминесценции изучались при температуре Т = 77 К, токах через структуры до 30 мА и нагрузках до Р = 5 кбар вдоль направлений [1-10] и [110] [1-4]. Согласно этим данным, независимо от направления сжатия под нагрузкой наблюдалось существенное, до 100% и более, увеличение интенсивности электролюминесценции, а максимум излучения, наблюдаемый вблизи 753 нм при P = 0 и T = 77 K, смещался в область более коротких длин волн. Сдвиг максимума был полностью обратим и соответствовал росту энергии фотонов примерно на 20 - 25 мэВ при P = 4 кбар, что, как было показано расчетами [1, 2], связано с увеличением энергетической щели в квантовой яме GaAs0.84P0.16 под нагрузкой.
Вопрос о механизме роста интенсивности электролюминесценции был решен позднее в работах [3, 4], где также было показано, что при одноосном сжатии должна существенно меняться поляризация излучения. Учитывая важность управления поляризацией излучения для спектроскопии, представляло интерес исследовать, насколько эффективно можно воздействовать на поляризацию и другие параметры излучения в этих структурах, если осуществлять сжатие вдоль других кристаллографических направлений, чему и посвящена настоящая работа.