Конструкции блокирующих слоев для подавления паразитной рекомбинации в мощных диодных лазерах с GaAs волноводом

Физика и техника полупроводников. 2022. Т. 56. № 3. С. 363–369.

Муретова М. Е., Ф.И. Зубов, Асрян Л. В., Шерняков Ю. М., М.В. Максимов, А.Е. Жуков

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: волновод, туннелирование, полупроводниковый лазер, optical waveguide, quantum tunneling, Diode laser

ПУБЛИКАЦИЯ ПОДГОТОВЛЕНА ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ПРОЕКТА: Исследование оптических свойств и динамических процессов в новых полупроводниковых наногетероструктурах A3B5, перспективных для использования в качестве активной области светоизлучающих и фоточувствительных приборов оптоэлектроники (2022)