Конструкции блокирующих слоев для подавления паразитной рекомбинации в мощных диодных лазерах с GaAs волноводом
Муретова М.Е.1, Зубов Ф.И.1,2, Асрян Л.В.3, Шерняков Ю.М.4, Максимов М.В.1,2, Жуков А.Е.2,1
1Санкт-Петербургский национальный исследовательский Академический университет имени Ж.И. Алфёрова Российской академии наук, Санкт-Петербург, Россия
2Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики", Санкт-Петербург, Россия
3Virginia Polytechnic Institute and State University, Blacksburg, Virginia, USA
4Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: fedyazu@mail.ru
Поступила в редакцию: 18 октября 2021 г.
В окончательной редакции: 15 ноября 2021 г.
Принята к печати: 19 ноября 2021 г.
Выставление онлайн: 26 декабря 2021 г.
На основе численного моделирования выполнен поиск асимметричных барьерных слоев (АБС) для лазерного диода с волноводом GaAs, излучающего на длине волны λ=980 нм. Пара АБС, прилегающих к активной области по обе стороны, блокирует нежелательные потоки носителей заряда и снижает паразитную спонтанную рекомбинацию в волноводных слоях. Предложены оптимальные конструкции АБС на основе AlGaAsSb и GaInP для блокирования электронов и дырок соответственно, позволяющие уменьшить ток паразитной рекомбинации до менее чем 1% от исходного. Для подавления транспорта электронов также предложена альтернативная конструкция на основе трех одинаковых AlInAs-барьеров. Спейсеры GaAsP, разделяющие эти барьеры друг от друга, имеют разную толщину. Вследствие этого в каждом спейсере формируется свой собственный набор квазисвязанных (резонансных) состояний, отличающийся от набора состояний соседнего спейсера, что приводит к перекрытию каналов резонансного туннелирования: паразитный поток электронов снижается в несколько десятков раз в сравнении со случаем использования спейсеров равной толщины. Ключевые слова: полупроводниковые лазеры, асимметричные барьерные слои, паразитная волноводная рекомбинация, резонансное туннелирование.
- H. Wenzel, P. Crump, A. Pietrzak, X. Wang, G. Erbert, G. Trankle. New J. Phys., 12, 085007 (2010)
- C. Frevert, P. Crump, F. Bugge, S. Knigge, G. Erbert. Semicond. Sci. Technol., 31, 025003 (2016)
- L.V. Asryan, S. Luryi. Solid-State Electron., 47, 205 (2003)
- A.E. Zhukov, N.V. Kryzhanovskaya, F.I. Zubov, Yu.M. Shernyakov, M.V. Maximov, E.S. Semenova, K. Yvind, L.V. Asryan. Appl. Phys. Lett. 100, 021107 (2012)
- F.I. Zubov, M.V. Maximov, Yu.M. Shernyakov, N.V. Kryzhanovskaya, E.S. Semenova, K. Yvind, L.V. Asryan, A.E. Zhukov. Electron. Lett., 51, 1106 (2015)
- L.V. Asryan, N.V. Kryzhanovskaya, M.V. Maximov, A.Yu. Egorov, A.E. Zhukov. Semicond. Sci. Technol., 26, 055025 (2011)
- L.V. Asryan, N.V. Kryzhanovskaya, M.V. Maximov, F.I. Zubov, A.E. Zhukov. J. Appl. Phys., 114, 143103 (2013)
- F.I. Zubov, M.E. Muretova, A.S. Payusov, M.V. Maximov, A.E. Zhukov, L.V. Asryan. Semiconductors, 54, 366 (2020)
- R. Tsu, L. Esaki. Appl. Phys. Lett., 22, 562 (1973)
- F.I. Zubov, M.E. Muretova, L.V. Asryan, E.S. Semenova, M.V. Maximov, A.E. Zhukov. J. Appl. Phys., 124, 133105 (2018)
- I. Vurgaftman, J.R. Meyer, L.R. Ram-Mohan. J. Appl. Phys., 89, 5815 (2001)
- S. Adachi. Properties of Semiconductor Alloys: Group-IV, III-V and II-VI Semiconductors (Wiley, 2009)
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.
