Search

Тема выпускной квалификационной работы: «Сравнительный анализ ÑÐ¿ÐµÐºÑ‚Ñ€Ð°Ð»ÑŒÐ½Ñ‹Ñ Ñ Ð°Ñ€Ð°ÐºÑ‚ÐµÑ€Ð¸ÑÑ‚Ð¸Ðº Ð¸Ð½Ð¶ÐµÐºÑ†Ð¸Ð¾Ð½Ð½Ñ‹Ñ Ð¼Ð¸ÐºÑ€Ð¾Ð»Ð°Ð·ÐµÑ€Ð¾Ð² с кольцевой и дисковой формой резонатора». В работе были измерены и проанализированы спектры электролюминесценции, вольт-амперные и ватт-амперные Ñ Ð°Ñ€Ð°ÐºÑ‚ÐµÑ€Ð¸ÑÑ‚Ð¸ÐºÐ¸ для микролазеров с кольцевой и дисковой формой резонатора с различной активной областью: квантовые точки InAs/InGaAs, синтезированные методом молекулярно-пучковой эпитаксии и квантовые яма-точки InAs/InGaAs, синтезированными методом газофазной эпитаксии из Ð¼ÐµÑ‚Ð°Ð»Ð»Ð¾Ð¾Ñ€Ð³Ð°Ð½Ð¸Ñ‡ÐµÑÐºÐ¸Ñ ÑÐ¾ÐµÐ´Ð¸Ð½ÐµÐ½Ð¸Ð¹. При помощи методов фотолитографии и Ð¿Ð»Ð°Ð·Ð¼Ð¾Ñ Ð¸Ð¼Ð¸Ñ‡ÐµÑÐºÐ¾Ð³Ð¾ травления были сформированы кольцевые и дисковые микрорезонаторы с различными геометрическими параметрами. Для исследования микролазеров использовался метод спектроскопии электролюминесценции. В работе показано, что с уменьшением диаметра величина порогового тока уменьшается, минимальная величина порогового тока достигается в ÐºÐ¾Ð»ÑŒÑ†ÐµÐ²Ñ‹Ñ Ð¼Ð¸ÐºÑ€Ð¾Ð»Ð°Ð·ÐµÑ€Ð°Ñ . С увеличением диаметра тепловое сопротивление уменьшается, а форма резонатора не оказывает существенного влияния на величину теплового сопротивления. Микролазеры с дисковой формой резонатора и Ð²ÐµÑ€Ñ Ð½Ð¸Ð¼ кольцевым электрическим контактом обладают компромиссными Ñ Ð°Ñ€Ð°ÐºÑ‚ÐµÑ€Ð¸ÑÑ‚Ð¸ÐºÐ°Ð¼Ð¸., In this work, the electroluminescence spectra, current-voltage and watt-ampere characteristics for microlasers were measured and analyzed. Microlasers with ring and disk resonator shapes with different active regions were used. The list of investigated active regions is as follows: InAs / InGaAs quantum dots synthesized by molecular beam epitaxy and InAs / InGaAs quantum well dots, synthesized by the method of gas-phase epitaxy from organometallic compounds. Using the methods of photolithography and plasma-chemical etching, ring and disk microcavities with different geometric parameters were formed. Electroluminescence spectroscopy was used to study microlasers. It is shown in this work that the value of the threshold current decreases with a decrease in the diameter, and the minimum value of the threshold current is achieved in ring microlasers. With an increase in the diameter, the thermal resistance decreases, and the shape of the resonator does not significantly affect the value of the thermal resistance. Microlasers with a disk-shaped resonator and an upper ring electrical contact have compromise characteristics.

Исследованы спектры электролюминесценции Ð¼Ð¸ÐºÑ€Ð¾Ð´Ð¸ÑÐºÐ¾Ð²Ñ‹Ñ Ð»Ð°Ð·ÐµÑ€Ð¾Ð² с разными типами активной области и разными диаметрами микрорезонатора (от 14.5 мкм до 31 мкм). Получены и проанализированы зависимости отношения доли лазерного излучения к интенсивности спонтанного излучения от тока накачки. Для лазеров с активной средой на основе InAs/InGaAs/GaAs квантовые точек и диаметром резонатора 31 мкм максимальные значения отношения доли вынужденного излучения к спонтанному составило: 4% для лазера с лазерной генерацией на основном состоянии, 18% для лазера с лазерной генерацией на первом возбужденном состоянии. Для лазеров с активной средой на основе InGaAs/GaAs квантовые яма-точек значение этого отношения составило 91% для лазера с диаметром резонатора 31 мкм. Уменьшение диаметра резонатора до 14.5 мкм приводит к уменьшению доли лазерного излучения до 79%., The electroluminescence spectra of microdisk lasers with different types of active region and different microresonator diameters (from 14.5 µm to 31 µm) were studied. The dependences of the ratio of the fraction of stimulated radiation to spontaneous radiation on the pump current are obtained and analyzed. Maximum ratio of the proportion of stimulated to spontaneous radiation was 18% for lasers with an active medium based on InAs/InGaAs/GaAs quantum dots. Maximum ratio of the proportion of stimulated to spontaneous radiation was 91% for lasers with an active medium based on InGaAs/GaAs quantum well-dots.

Произведено экспериментальное исследование пространственного распределения интенсивности излучения микродискового лазера, сопряжённого с полосково-нагруженным щелевым волноводом, в спектральном диапазоне лазерной генерации. Щелевой волновод был выполнен из Ð´Ð¸ÑÐ»ÐµÐºÑ‚Ñ€Ð¸Ñ‡ÐµÑÐºÐ¸Ñ ÑÐ»Ð¾Ñ‘Ð² TiO2/SiO2/TiO2 с полосковой нагрузкой из полимерного резиста. В качестве метода исследования выбран метод сканирующей ближнепольной оптической микроскопии. В Ñ Ð¾Ð´Ðµ выполнения работы методом спектроскопии микрофотолюминесценции исследованы Ñ Ð°Ñ€Ð°ÐºÑ‚ÐµÑ€Ð¸ÑÑ‚Ð¸ÐºÐ¸ лазерной генерации микродискового лазера диаметром 10 мкм с массивом ÐºÐ²Ð°Ð½Ñ‚Ð¾Ð²Ñ‹Ñ Ñ‚Ð¾Ñ‡ÐµÐº InAs/InGaAs в активной области. Было показано вертикальное сопряжение микродискового лазера с волноводной структурой с последующим распространением излучения вдоль нагрузочного полоска волновода., An experimental study of the possibility of directional light coupling from a microdisk (MD) laser using a strip-loaded slot waveguide was performed. The lasing characteristics of a 10-μm microdisk laser with InAs/InGaAs QDs active region were studied by photoluminescence spectroscopy. The spatial distribution maps of laser radiation were obtained using the scanning near-field optical microscopy, vertical coupling of a MD laser with a waveguide structure was demonstrated.