Физика и техника полупроводников
Вышедшие номера
Исследование пространственных характеристик излучения поверхностно-излучающих квантово-каскадных лазеров с кольцевым резонатором
Российский научный фонд, 20-79-10285
Бабичев А.В. 1, Михайлов Д.А.2, Чистяков Д.В.2, Колодезный Е.С. 1, Гладышев А.Г.1, Вознюк Г.В.2, Митрофанов М.И.2,3, Денисов Д.В.4, Слипченко С.О. 2, Лютецкий А.В.2, Дюделев В.В.2, Евтихиев В.П.2, Карачинский Л.Я. 1, Новиков И.И. 1, Пихтин Н.А. 2, Егоров А.Ю. 5, Соколовский Г.С. 2
1Университет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия
2Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
3Научно-технологический центр микроэлектроники и субмикронных гетероструктур Российской академии наук, Санкт-Петербург, Россия
4Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина), Санкт-Петербург, Россия
5Санкт-Петербургский национальный исследовательский Академический университет имени Ж.И. Алфёрова Российской академии наук, Санкт-Петербург, Россия
Email: a.babichev@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 1 марта 2022 г.
В окончательной редакции: 24 марта 2022 г.
Принята к печати: 24 марта 2022 г.
Выставление онлайн: 29 апреля 2022 г.

Представлены результаты исследований квантово-каскадных лазеров с кольцевым резонатором с поверхностным выводом излучения за счет сформированной в слоях верхней обкладки волновода дифракционной решетки второго порядка. Продемонстрирована поверхностная лазерная генерация вблизи 7.85 мкм с малой плотностью порогового тока, порядка 3.8 кА/см2, в сравнении с полосковыми квантово-каскадными лазерами аналогичной длины. Представлены результаты измерений распределения интенсивностей ближнего и дальнего полей при различных уровнях токовой накачки. Оценочное значение угла вывода излучения относительно нормали к поверхности находится в диапазоне (5.7-6.7)o. Ключевые слова: кольцевой резонатор, дифракционная решетка, прямая литография сфокусированным ионным пучком, сверхрешетки, квантово-каскадный лазер, эпитаксия, фосфид индия.
  1. A. Harrer, R. Szedlak, B. Schwarz, H. Moser, T. Zederbauer, D. MacFarland, H. Detz, A.M. Andrews, W. Schrenk, B. Lendl, G. Strasser. Sci. Rep., 6 (1), 31236 (2016)
  2. F. Kapsalidis, M. Shahmohammadi, M.J. Suess, J.M. Wolf, E. Gini, M. Beck, M. Hundt, B. Tuzson, L. Emmenegger, J. Faist. Appl. Phys. B: Lasers Opt., 124 (6), 107 (2018)
  3. R. Szedlak, J. Hayden, P. Marti n-Mateos, M. Holzbauer, A. Harrer, B. Schwarz, B. Hinkov, D. MacFarland, T. Zederbauer, H. Detz, A.M. Andrews, W. Schrenk, P. Acedo, B. Lendl, G. Strasser. Opt. Eng., 57 (1), 011005 (2017)
  4. R. Szedlak, A. Harrer, M. Holzbauer, B. Schwarz, J.P. Waclawek, D. MacFarland, T. Zederbauer, H. Detz, A.M. Andrews, W. Schrenk, B. Lendl, G. Strasser. ACS Photonics, 3 (10), 1794 (2016)
  5. O. Spitz, A. Herdt, M. Carras, W. Elsab er, F. Grillot. In: OSA Tech. Digest (San Jose, CA, USA, Optica Publishing Group, 2019), paper SW3N.2. DOI: 10.1364/CLEO\_SI.2019.SW3N.2
  6. C. Pflugl, M. Austerer, W. Schrenk, S. Golka, G. Strasser, R. Green, R.P. Green, L.R. Wilson, J.W. Cockburn, A.B. Krysa, J.S. Roberts. Appl. Phys. Lett., 86 (21), 211102 (2005)
  7. E. Cristobal, H. Shu, A. Lyakh. AIP Advances, 11 (11), 115221 (2021)
  8. Z. Wang, Y. Liang, B. Meng, Y.T. Sun, G. Omanakuttan, E. Gini, M. Beck, I. Sergachev, S. Lourdudoss, J. Faist, G. Scalari. Opt. Express, 27 (16), 22708 (2019)
  9. S. Saito, R. Hashimoto, K. Kaneko, T. Kakuno, Y. Yao, N. Ikeda, Y. Sugimoto, T. Mano, T. Kuroda, H. Tanimura, S. Takagi, K. Sakoda. Appl. Phys. Express, 14 (10), 102003 (2021)
  10. Y. Bai, S. Tsao, N. Bandyopadhyay, S. Slivken, Q.Y. Lu, D. Caffey, M. Pushkarsky, T. Day, M. Razeghi. Appl. Phys. Lett., 99 (26), 261104 (2011)
  11. D.H. Wu, M. Razeghi. APL Materials, 5 (3), 035505 (2017)
  12. P.Q. Liu, K. Sladek, X. Wang, J.Y. Fan, C.F. Gmachl. Appl. Phys. Lett., 99 (24), 241112 (2011)
  13. P.Q. Liu, X. Wang, J.Y. Fan, C.F. Gmachl. Appl. Phys. Lett., 98 (6), 061110 (2011)
  14. A.V. Babichev, A.G. Gladyshev, A.S. Kurochkin, V.V. Dudelev, E.S. Kolodeznyi, G.S. Sokolovskii, V.E. Bugrov, L.Ya. Karachinsky, I.I. Novikov, D.V. Denisov, A.S. Ionov, S.O. Slipchenko, A.V. Lyutetskii, N.A. Pikhtin, A.Y. Egorov. Techn. Phys. Lett., 45 (4), 398 (2019)
  15. A.V. Babichev, D.A. Pashnev, A.G. Gladyshev, A.S. Kurochkin, E.S. Kolodeznyi, L.Y. Karachinsky, A.Y. Egorov. Opt. Spectrosc., 128 (8), 1187 (2020)
  16. A.J. Ward, D.J. Robbins, D.C.J. Reid, N.D. Whitbread, G. Busico, P.J. Williams, J.P. Duck, D. Childs, A.C. Carter. IEEE Phot. Techn. Lett., 16 (11), 2427 (2004)
  17. A. Sadeghi, P.Q. Liu, X. Wang, J. Fan, M. Troccoli, C.F. Gmachl. Opt. Express, 21 (25), 31012 (2013)
  18. A.V. Babichev, D.A. Pashnev, A.G. Gladyshev, D.V. Denisov, G.V. Voznyuk, L.Y. Karachinsky, I.I. Novikov, M.I. Mitrofanov, V.P. Evtikhiev, D.A. Firsov, L.E. Vorob'ev, N.A. Pikhtin, A.Y. Egorov. Techn. Phys. Lett., 46 (4), 312 (2020)
  19. B.G. Lee, M.A. Belkin, R. Audet, J. MacArthur, L. Diehl, C. Pflugl, F. Capasso, D.C. Oakley, D. Chapman, A. Napoleone, D. Bour, S. Corzine, G. Hofler, J. Faist. Appl. Phys. Lett., 91 (23), 231101 (2007)
  20. P. Jouy, C. Bonzon, J. Wolf, E. Gini, M. Beck, J. Faist. Appl. Phys. Lett., 106 (7), 071104 (2015)
  21. C. Boyle, C. Sigler, J.D. Kirch, D.F. Lindberg, T. Earles, D. Botez, L.J. Mawst. Appl. Phys. Lett., 108 (12), 121107 (2016)
  22. A.Y. Egorov, A.V. Babichev, L.Y. Karachinsky, I.I. Novikov, E.V. Nikitina, M. Tchernycheva, A.N. Sofronov, D.A. Firsov, L.E. Vorobjev, N.A. Pikhtin, I.S. Tarasov. Semiconductors, 49 (11), 1527 (2015)
  23. А.В. Бабичев, Е.С. Колодезный, А.Г. Гладышев, Д.В. Денисов, Г.В. Вознюк, М.И. Митрофанов, Н.Ю. Харин, В.Ю. Паневин, С.О. Слипченко, А.В. Лютецкий, В.П. Евтихиев, Л.Я. Карачинский, И.И. Новиков, Н.А. Пихтин, А.Ю. Егоров. ФТП, 55 (7), 602 (2021)
  24. M. Razeghi, W. Zhou, S. Slivken, Q.Y. Lu, D. Wu, R. McClintock. Appl. Optics, 56 (31), H30 (2017)
  25. H. Kogelnik, C.V. Shank. J. Appl. Phys., 43 (5), 2327 (1972)
  26. M. Brandstetter, A. Genner, C. Schwarzer, E. Mujagic, G. Strasser, B. Lendl. Opt. Express, 22 (3), 2656 (2014)
  27. H. Knotig, B. Hinkov, R. Weih, S. Hofling, J. Koeth, G. Strasser. Appl. Phys. Lett., 116 (13), 131101 (2020)
  28. M. Holzbauer, R. Szedlak, H. Detz, R. Weih, S. Hofling, W. Schrenk, J. Koeth, G. Strasser. Appl. Phys. Lett., 111 (17), 171101 (2017)
  29. C. Schwarzer, E. Mujagic, S.I. Ahn, A.M. Andrews, W. Schrenk, W. Charles, C. Gmachl, G. Strasser. Appl. Phys. Lett., 100 (19), 191103 (2012)
  30. E. Mujagic, M. Nobile, H. Detz, W. Schrenk, J. Chen, C. Gmachl, G. Strasser. Appl. Phys. Lett., 96 (3), 031111 (2010).
  31. А.В. Бабичев, Е.С. Колодезный, А.Г. Гладышев, Д.В. Денисов, Н.Ю. Харин, А.Д. Петрук, В.Ю. Паневин, С.О. Слипченко, А.В. Лютецкий, Л.Я. Карачинский, И.И. Новиков, Н.А. Пихтин, А.Ю. Егоров. Письма ЖТФ, 48 (5), 7 (2022)
  32. C. Schwarzer, R. Szedlak, L. Burgstaller, A. Genner, T. Zederbauer, H. Detz, A.M. Andrews, W. Schrenk, G. Strasser. Proc. 2013 Conf. on Lasers and Electro-Optics --- Int. Quantum Electronics Conf. (Munich, Germany, Optica Publishing Group, 2013), paper CB\_2\_3
  33. R. Szedlak, M. Holzbauer, D. MacFarland, T. Zederbauer, H. Detz, A.M. Andrews, C. Schwarzer, W. Schrenk, G. Strasser. Sci. Rep., 5, 16668 (2015)
  34. E. Mujagic, L.K. Hoffmann, S. Schartner, M. Nobile, H. Detz, D. Andrijasevic, M. Austerer, W. Schrenk, A.M. Andrews, P. Klang, M.P. Semtisiv, W.T. Masselink, G. Strasser. Proc. SPIE, 7230, 723015 (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.