Вертикально-излучающие лазеры спектрального диапазона 1.55 мкм, изготовленные по технологии спекания гетероструктур, выращенных методом молекулярно-пучковой эпитаксии из твердотельных источников

Физика и техника полупроводников. 2020. Т. 54. № 10. С. 1088–1096.

Блохин С. А., Неведомский В. М., Бобров М. А., Малеев Н. А., Блохин А. А., Кузьменков А. Г., Васильев А. П., Рочас С. С., Бабичев А. В., Гладышев А. Г., Новиков И. И., Карачинский Л. Я., Денисов Д. В., Воропаев К. О., Ионов А. С., Егоров А. Ю., Устинов В. М.

Представлены результаты исследований и оптимизации условий формирования гетероинтерфейсов типа GaAs−InGaAsP при использовании прямого межмолекулярного соединения (спекания) пластин с гетероструктурой активной области на подложке InP и распределенных брэгговских отражателей на подложках GaAs в процессе изготовления гибридных гетероструктур длинноволновых вертикально-излучающих лазеров. Гетероструктуры выращивались методом молекулярно-пучковой эпитаксии из твердотельных источников. Показано, что в случае неполного удаления оксидных пленок при подготовке пластин перед спеканием и(или) наличии адсорбированной воды на соединяемых поверхностях пластин интерфейс спекания содержит большое количество аморфных внедрений, по всей видимости, связанных с оксидами элементов III группы. Оптимизация режимов формирования заращенного туннельного перехода, формируемого на поверхности гетероструктуры на пластине InP, позволила снизить шероховатость поверхности до 1 нм и обеспечить толщину интерфейса спекания GaAs−InGaAsP не более 5 нм, при этом дислокации или другие протяженные дефекты в области гетероинтерфейсов спекания не обнаружены. Для созданных по разработанной технологии гибридных гетероструктур и кристаллов вертикально-излучающих лазеров спектрального диапазона 1.55 мкм характерна эффективная лазерная генерация при непрерывной накачке в широком температурном диапазоне, что свидетельствует о высоком оптическом качестве гетероинтерфейсов спекания в структуре вертикально-излучающего лазера.

Ключевые слова: молекулярно-пучковая эпитаксия, вертикально-излучающий лазер, спекание пластин, VERTICAL-CAVITY SURFACE-EMITTING LASER, WAFER FUSION, просвечивающая электронная микроскопия

ПУБЛИКАЦИЯ ПОДГОТОВЛЕНА ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ПРОЕКТА: Оптоэлектронные приборы для оптических межсоединений и оптических систем на кристалле на основе полупроводниковых наноматериалов (2020)