Исследование полупроводниковых твердых растворов соединений АIVBVI и создание инфракрасных лазеров на их основе тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ
Даварашвили, Омар Ильич
АВТОР
|
||||
доктора физико-математических наук
УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
|
||||
Москва
МЕСТО ЗАЩИТЫ
|
||||
1993
ГОД ЗАЩИТЫ
|
|
01.04.10
КОД ВАК РФ
|
||
|
РГ6 од
2 ч Ыы
РОССИЙСКАЯ АКАдаИЯ нш ИНСТИТУТ ОБВЦЙ ФИЗИКИ
На правах рукописи
Ш 621.315.592; 621.373.8
ДШРАШВИЛИ Омар Ильич
ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ТВ8РДИХ РАСТВОРОВ СОЕДИНЕНИЙ А^1 И СОЗДАНИЕ ИНФРАКРАСНЫХ ЛАЗЕРОВ НА ИХ ОСНОВЕ 01.04.10 - физика полупроводников и диэлектриков.
Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора физико-катематических наук
Москва - 1993 г.
Работа выполнена в Тбилисском Государственном Университете
Официальные оппоненты: действительный член ЛЕН РФ, доктор технических наук, профессор Ы.Г.Шшьвцоский член-корреспондент ASH РФ, доктор физико-математических наук ч профессор А.Н.Георгобиани
доктор физико-математических наук, профессор А.Д.Бритов.
Ведущая организация: Московский Государственный университет им. 14. В.Ломоносова
Защита состоится вдня__1993г. в 15 часов
на заседании Специализированного Совета Д; 003.49.03 Института (
общей физики Российской Академии Наук по адресу:
Щ942, Москва» ул.Вавилова, д.33.
G диссертацией моано ознакомиться в научной библиотеке ИОФ
РАН.
Ученый секретарь Специализированного —
Совета, доктор физико-ыатематическиж ^
наук, профессор Н.А*Ирисоаа
- 3 -
Общая характеристика работы
Актуальность проблемы. Прошло уав тридцать лет поалв создания первых поду проводниковых лазеров.Для создания р-п переходов в первых лазерах использовался арсенид галлия ,а затем и другие соединения и твердые раствори элементов Ш я 7 групп таблицы Менделеева.позволившие перекрыть опактральниЗ диапазон от 0,6 до 5 мкы.
Эти лазера послужили основой для многих практических применений, преада всего для волоконяо^опгической связи,ватюа а воопро-из ведения информации.
С середины шестидесятых годов стали развиваться полупроводниковые лазера на основе твердых растворов соединений 17-УХ. груш (соединений свинца-олова о серой,оаленом.таллурои)-.полупроводников с узкой запрещенной зоной (Е^ к 0,3 эВ).позволившие перекрыть широкий диапазон инфракрасного (ИК) спектра 3-50 ккм. ,Такие лазеры явились базой дан.развития спектроскопии высокого раэрзие-ния и высокочувствительного газоаналаза.
Р-л перехоти в первых инфекционных лазерах создавалирь путем самодиффузил компонентов в кристаллы .выращенные нз паровой фага. Такие лазеры характеризовались низкими.рабочимитемпературами и невысокими мощностями излучения,что ограничиваю возможности их практического применения.
Задача расширения рабочего диапазона температур могат быть решена применением гетероструктур,в которых благодаря эффективному электронному и оптическому ограничению достигается снижение пороговых токов. Проявление преимуществ гетероперехода возможно при условии его совершенства, определяемого правде всего соответствием параметров решеток сопрягающихся на гетерограница материалов.Такое требование в общем случае выполняется при использовании принтшпа изопериодного замещения в многокомпонентных твердых растворах, в частности,для создания лазорацх структур в средне:.: Ж диапазоне
в сисиив -¿в -7ё .Замещение атомов селена атомами теллура I
количества .компвасирувдэм уменьшение параметра кристаллической решетки при введении олова может обеспечить соответствие параметров релиток в гатеропара Уе. Те. .
Существа аноа значение' имел выбор метода получения четырехкоы-цоаватаих твердых растворов и структур ва их освове. С освоением гетеропереходов связано развитие различных эпитаксиальных методов: жидаофааовая.газофазовая.ыолекулярно-дучевая и др. .позволивших получать не только р-п переходы.во и многослойные структуры.
Среда атшс методов одним из важнейших является жидкофазовая эпитаксия,позволившая значительно повысить эффективность излучения в оптоалектронных приборах. В этом методе выращивание слоев лазерной структуры происходит при визхих температурах из жидкого растворе-расплава г условиях, близких к термодинамически равновесным и обвспечдваадшс высокое кристаллическое совершенство с низкой концентрацией нествхиометрических дефектов и остаточных .примесей.
Первое тегеролазеры аа основе системы ерсенид гаддия-алшиния, работакщив в непрерывном режиме при комнатной температуре, баш созданы методом жидкофазовой эпитаксии в Физико-техническом институте иы.А.Ф.йоффа.
В начала семидесятых годов в лаборатории физики полупроводников Физического института ш.П.Н.1ебадева РАН были начаты работы по жидкофазовой эпитаксии слоев твердых растворов соединений А^В^1 а лазерных сг^уктур аа их оонове для среднего ИК диапазона - Л.-» 5 мкы (А.И.Шотов.О.Й.Даварашвили /2/}.
В процессе создания гетеролаааров на основе полупроводников А^В^ предстояло решить также ряд важных вадач по технологии и фаввка материалов и структур.В первую очередь это изучение фазо-
- б -
вых равновесий и на базе установленных закономерностей разработка метода получения многослойных структур, изучения степени совершенства гетерограниц. Для целенаправленной разработки лазеров в широком диапазоне длин волн необходимо знание энергетического спектра собственных состояний в твердых растворах различного состава, механизмов передачи энергии при электронных переходах и влияния примесей на эти процессы. Наиболее прямым методом изучения зонной структуры и рекомбинационных процессов является люминесценция, и эпитаксиальные слои тройных и четверных твердых растворов о повышенной эффективность» излучения оказались удобным объектом для начала и развития этих исследований.
Оптимизация распределения носителей, потока электромагнитного излучения и температуры позволяет повысить диапазоны рабочих температур и спектральной перестройки, мощность излучения в лазерах с изопериодными структурами, а следовательно, и возможности их применения ь спектроскопии и газоаналиэе.
Таким образом, разработка метода жипкофазовой эпитаксии полупроводников А^В^, изучение физических процессов в слоях и гета-роструктурах, создание и исследование лазеров среднего Ж диапазона является актуальной задачей как с физической, так и с прикладной точек зрения.
Цель работы. Общая задача диссертации включала разработку метода жцакофазовой зпитаксии слоев тройных и четверных твердых растворов А^В^, изучение физических процессов в слоях и гетерострук-турах, создание на основе разработанных структур лазеров, работающих в импульсном и непрерывном режимах в области спектра 5-20 нкм в широком интервале температур.
В конкретные задачи исследований входили:
I. Исследование фазовых равновесий в тройных и четверной сис-
темах на основе соеди нений
2. Разработка катода кидкофазовой эпитаксии слоев твердых растворов
3. Изучение основных характеристик зпитаксиальных слоев многокомпонентных твэрдаях растворов
№.
4. Изучение особенностей рекомбинационных процессов в полупроводниках
/5. Создание лазеров с оптической накачкой и инфекционных лазеров. &1?иыизацил лазерной структуры и разработка волноводной иодали.
6. Изучение приборных параметров лазеров и возможностей их применения.
Новизна работы« В качестве активных сред лазеров на область спзктра 5-50 икы предлсаены и изучены четырехкомпонентные (многокомпонентные) твердш растворы соединений
№
и изопариодныа
структуры на их основе. Изучены фазовые равновесия в системе -- - - Те и на база полученных данных разработан метод нидко-фазовой зпитаксии слоев /^¿л/'ё-(0 5 х ¿-1), (0«х*0,4 >,
Рб&Ге. (0<у.<1), рёХл^Ьг^ (0^x^:0,4, 0<у <1) и ге-тероструктур на их основ®. На основе результатов исследований ре-комбшациошик процессов в зпитаксиальных слоях, волноводных и тепловых сеойств лазеров предлонен единый подход к оптимизации лазеров.
Созданы шавкционные лазеры с двусторонним ограничением, рабо-таэздз в шгудьснои и непрерывном рашшах в диапазона спектра 5-20 иш при тешературах 4-200 К. Характеристики разработанных лазеров на уровне ыиропьк достинений, а по рад параметров превосходят иэ-Ееетша приборы такого типа.
Практическая,значимость. Благодаря сниганга пороговых уровней
— _ ' (
возбуждения, расширению температурного и спектрального диагазэна излучения, увеличению мощности излучения созданные лазеры кашли практическое применение в ведущих научно-исследовательских, центр/.' Институте общей физики РАН, Институте спектроскопии РАН, ИА1; им. И.В.Курчатова, ЦКБ уникального приборостроения при разработке новых приборов в области спектроскопии высокого разрешения н спектрального газоанализа, в том числе с использованием волоконной оптики.
Четверные твердые растворы ^ к' методика их
получения нидкофазовой эпитаксией могут быть использованы при разработке ПК приемников излучения, модулированных структур и-других • оптоэлектронных приборов.
Таким образом, в диссертации заложены основы нового научного направления "Создание лазеров среднего ИК дапазона на основе многокомпонентных твердых растворов соединений А^В^".
Достоверность полученных в диссертации экспериментальных результатов подтверждается их воспроизводимостью и соответствием с данными теоретического анализа.
Важнейшие выводы диссертации подтверждались экспериментами и расчетами, выполненными в ведущих научных центрах СССР и за рубежом и неоднократно цитировались в научной литературе.
Апробация работы. Результаты работы доложены на Всесоюзном симпозиуме по полупроводникам о узкой запрещенной зоной и полуметаллам (Львов, 1975), Всесоюзном совещании по росту кристаллов (Тбилиси, 1977), Всесоюзных конференциях по физическим процессам в полупроводниковых гетероструктурах (Ашхабад, 1978; Калуга,1920),
Всесоюзных конференциях по полупроводниковым лазерам (Калуге, 1979; Вильнюс, 1989), Международном совещании по физике узкозокнк полупроводников (Москва, 1981)с Всесоюзном совещании по гетеропереходам (Тбилиси, 1981), Всесоюзной совещании по тонким слоям (Тбилиси, 1986), Сеышара по диодной лазерной спектроскопии (Москва, 1987), Советском-итальянском симпозиуме по лазерной спектроскопии (Болонья, 1989>, Координационном совещании социалистических стран по физическим проблемам оптоэлектроники (Баку, 1989), Всесою: ноы симпозиум по зпитаксиальноау росту (Новосибирск, 1990), Все-ссазнои симпозиуме по спектроскопии высокого и сверхвысокого разрешения (Оиск, 1991), Всесоюзной конференции по материаловедении халькогенцдных материалов (Черновцы, 1991), Международном симпозиума по волоконной оптике (Бостон, 1991), Семинаре по энергетической структуре неметаллических материалов (Ужгород, 1991), Международном симпозиуме по мониторингу газовых загрязнений с помощью перестраиваемых лазеров (Фрайбург, 1991), а также на научных семинарах Физического института им, П.Н.Лебедева РАН, Института общей физики РАН, Института спектроскопии РАН, МГУ, ТГУ.
Основныа результаты работы опубликованы в период 1975-129гг.г
Перестраиваемые ИК лазеры экспонировались на Ыеждунацре^шзй выставке иовейаих достижений в контроле загрязнения окруквввдй среды (Берлин, 1992).
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов и списка литературы. Общий объем диссертации составляет 289 страниц включая '76 рисунков и 23 таблицы. Список литературы содержит 266 наименований.
СОДЕРВАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обосновывается актуальность исследуемой проблемы, формулируется цель работы и основные результаты, выносимый на защиту.
В первой главе представлены сведения о физических свойствах твердых растворов А^В^* и методах их эпитаксиального выращивания, интерполяционные расчеты изопериодных структур, результаты исследования фаговых равновесий в тройных и четвертой системах.
Создание лазеров с высокой эффективностью излучения и низкими пороговыми токами на основе тверрк растворов связано с повыаением внутреннего квантового выхода излучения гетероструктур, зависящего преаде всего от совершенства структуры активной обльзти и границ раздела гетероперехода. Вааное значение для этого шзе® согласование периодов решеток сопрягающихся на гетерогранмце материалов. Однако, в гетероструктурах с тройными твердыми растворами оно не достигается. Для решения этой проблемы было предложено применить принцип иэопериодного замещения в многокомпонентных твердых, растворах. В частности, в системе свинец-олово-селен-теллур замечание атомов селена атомами теллура в количестве, компенсирующем уменьшение параметра решетки при введении олова мояет обеспечить соответствие параметров решеток в гетеропарв - ^^¡¡^^ Состав чвтырвххомпонентвого слоя . с заданной шириной запрещенной зоны в такой структуре определяется путем совместного решения уравнений изопериоды и изоэнергетических линий. Интерполяционные расчеты ширин запрещенной зоны адоль изопериод с произвольным параметром решетки имели большое значение для выбора исходных данных в процессе выращивания слоев.
Получение полупроводниковых слоев с заданными составом, пери-
одры кристалдичвской ре сю пси, гидом проводимости и толщиной обеспечивалось методом жидкофаэовоЁ зпигансии.Рост слоев происходил при низких температурах ив растворов-расплавов .обогащенных металлическим компонентом (в пашы случае свинцом и оловом) при принудительном охлаждении.
Выбор условна получения зпвтакс&альных слоев и структур осуществлялся оонова результатов исследований ыегз£азнах равновесий. К аачфс? раз работая метода жвдкофазовой зпитаксии слоев
полностью отсутствовали данные по фазовым
с» / * / * »-" '
равновзсш^ж-раэудьйгш.подучвннцо в нашей работе .позволили создавать гетзроогрукгура б широком диапазоне составов и температур 43$-760°С.Состав аидкой фазы определялся по насыщению раствора халькоганаая.а состав твердой фазы по экспериментальной зависимости паршгзтра кристаллической решетки от состава.Показано ьчто растворимость теллура слабо завискт от содержания олова -в жидкой фаза, а растворимость селана при добавлении олова в раствор растет а быстрое,чем выше температура. Теоретическое рассмотрение фазовых равновесий о применением шделнй регулярных растворов позволило получить дополнительную информации о коэффициентах распре делания и достроить оолидус.. На основании данных по фазовым равновесиям проанализированы условия изотермического отжига твердых растворов
А17!*71. Состав твердого раствора,например. ,на изменя-
ется при изотермическом отжиге,если состав источника лежит на соответствующей коннода. В противном случае на поверхности кристалла образуете, слой с измененным содержанием компонентов,в частности, олова.При одновременном изменении типа проводимости создается р-п года- или гатероструктура.
Близость получаемых составов твердых растворов и
р§¿е пр^ одинаковых температурах эпитаксии указывает на то,
1-Г X
что в четверном твердом растворе содержание олова не зависит от соотношения между теллуром и селеном. Это означало, что коэффициенты распределения компонентов в анионной и катионной подрешеткях модно считать независимыми. Вассматривая в первом приближении их такими же, как и в тройных системах, можно получить любые заданные составы четверных слоев, в том числе изопериоднве. Таким образом была разработана методика получения изопериодных слоев на область спектра 5-50 мкм.
Во второй главе обсуждаются методы выращивания зпитакоиальных слоев твердых растворов А^В^ из жидкой фазы и Измерения их характеристик, приводятся результаты по легировании слоев донорннми и акцепторными примесями.
Выращивание слоев из жидкой фазы осуществлялось в открытой системе в протоке очищенного водорода при температурах 650-500°С, соответствующих достаточной растворимости халькогенов в ждакон растворе.
Важное значение в процессе кидкофазовой эпитакоии имеет конструктивное осуществление этого метода, в частности, конструкция графитовой кассеты, в которой происходит рост йлоев.
Было разработано несколько типов контейнеров: простых лодочных и сдвиговые,поршневых. Оптимальным оказался контейнер гребенчатого типа, в котором рост происходит из ограниченного объема отфильтрованного раствора. Для улучшения морфологического совершенства слоев подложка , полученная направленной кристаллизацией из пара, дважды подрастворялась перед эпитаксией жидким свинцом.
Изучена устойчивость границы в системе подложка-четверной раствор и установлено, что подложка селенида свинца не подрастворяет-ся раствором благодаря возникновению тонкого защитного слоя на ее поверхности и гетерограница формируется пленарной. Анализ кинетики
роста показал, что скорость роста слоев определяется диффузионным массопереносом в растворе. Определены толщины слоев в зависимости от времени роста.
Выбор оптимальных условий роста позволил получать достаточно однородные по составу и толщине твердые растворы (Offxil), ^If^Sj. (OiXfeO.4), Рб'Зе.7^^ (0--y-'I),
0<хь0,4, 0*у<1). Изготовлены совершенные изопериод-ные о подложкой Р&&- слои ^ЛГ^^у^г 0 рассогласованием в параметрах решетки не более чем 0,003$.
Проведено легирование твердых растворов элементами Ш. У и Ш групп таблицы Иендеяеева. Определены коэффициенты распределения примесей и установлено, что Ул , ßi , ^ являются донорами, а % - акцептором. При изменении содержания компонентов в жидкой фазе от 0,005 до б атомных процентов соответствующее изменение концентрации носителей в слоях составляло 10^-10*® см-3.
Уретья; глава посвящена изучению рекомбинации неравновесных носителей в полученных слоях , ,
РёS'nS^-' PaccKÜTPeHlJ спектры спонтанного и вынужденного излучения при оптическом возбуждении, влияние примесей на излучатель-ньа свойства, обсуждается соотношение темпов излучательной и безыз-«учатеяьной рекомбинации.
Характерной особенностью фотолюминесценции эпитаксиальньк слоев было существенное (не менее чем на порядок) увеличение интенсивности излучения по сравнению с объемными кристаллами при одинаковом уровн° возбуждения. Это позволило провести детальное исследование спонтанного излучения в эпитаксиальньк слоях в широком интервале температур (10-300 К) и уровней возбуждения вплоть до Ю^Вт/см2. Спектры спонтанного излучения твердых растворов P^f» Те. (Q* х«= ' 0,3), F&gnSi. (Oj-x^O.12), Рбь'л&Гъ (0<xäO,I2, -
/■» * л 4 «vr Л 7 '
-1з -
О < у< 0,05) с концентрацией носителей 10*^-10*® си-3 характеризовались резким длинноволновым краем и экспоненциально спадающим высокоэнергетическим хвостом. В результате сопоставления экспериментально наблюдаемых спектров с расчетными установлено, что в исследованных эпитаксиальных слоях излучательная рекомбинация обусловлена прямыми зона-зонными переходами с сохранением квазиимпульса.
С ростом уровня возбуждения на фоне спонтанного излучения обычно с длинноволновой стороны возникала узкая линия вынужденного излучения. В легированных примесями "п ,/в«' %Т-€• слоях Н&Те. (х £ 0,05) при одинаковой концентрации носителей (0,5-5).10*® см"3 наибольшее смещение пика вынужденного излучения в высокоэнергетическую область наблюдалось в случае примеСЯ'йЩшя. Это связано о введением при легировании индием дополнительных центров рассеяния и ловушек. При снижении концентрации носителей до см"3 путем легирования акцепторной примесью таллия достигнуто повьмение.интенсивности излучения до 5 раз в твердых растворах (Оах £0,06, у £0,025).
Установленная по спектрам излучения зависимость ширины запрещенной зоны от состава твердых растворов е-Те. , изо-
^ у >
периодных с НА. , близка к линейной и хорошо описывается в рамках известной теоретической модели сильной авязн на р-орбиталях. В приближении виртуального кристалла определены и уточнены значен..я параметров ионности, гибридизации и спин-орбитального взаимодействия для & , р$0 ^е и P¿>Q 4Те. Найденные значения параметров использованы для определения ширин запрещенной зоны любых четверных изопериодных составов.
По измерениям зависимостей интенсивности спонтанного излучения и пороговой мощности возбуждения от состава и концентрации носителей изучено соотношение темпов излучательной и безызлучательной
рекомбинации в твердел растворах . Квантовый
вькод излучения для составов хд 0,06, у¿0,023 достигал 10$. Для составов х ¿0,12, у £0,045 при концентрациях носителей ^Ю18 см-3 и температурах -с 100 К время киэни контролируется мехзонной Оже-рэ комбинацией,' и при меньших концентрациях - центрами безызлуча-тельной рекомбинации. Для составов с 0Д2£х^0,25, 0,045¿у^0,0Э2 ширина запрещенной'зоны приближается к энергии плазмона и вероятность передачи энергии неравновесных носителей на возбуждение плазменных колебаний в кристалле становится значительно больше вероятности излучательной рекомбинации.
В четвертой главе описано создание структур для гетеролазеров с оптическим возбуждением, приведены результаты разработки волно-водной модели, анализируются особенности генерации излучения в гетероструктурах на основе полупроводников А^В^*.
Лазеры с оптическим возбуждением представляли самостоятельный интерес как преобразователи излучения в метрологических применениях.
В процессе создания гетеролазеров установлено смещение Гете-рограницы а р-п перехода из-за диффузии компонентов. Например, при температуре опитаксии 760°С смещение гетерограницы, измеренное методом локального рентгеноспектрального анализа (ЛРСА), составляло 7-10 шт. Резкие гетерограницы получались при снижении темпера-.туры опитаксии. Локализовать р-п переход удавалось путем легирования примесыо таллия.
Для иг "ч>товления лазеров использовались структуры л -" ^.^Г.^гТ^г 0 составом 0,015 ¿х* 0,092, 0,0060,032. Еыла подучена генерация лазерного излучения в диапазоне длин волн 5-20 тем при температурах 4-200 К. Эффективность оптического и электронного ограничения оценивалась при исследовании пороговой
¡интенсивности накачки ^п от толщины активной области ^ . Для состава активной области х ■ 0,062, у ■ 0,023 при с/-* 3 ыпы in увеличивается с ростом 4 из-за увеличения возбуждаемого o6v«ua. При оптимальном знамении с(. - 2,3 шш 'было получено минимальное значение интенсивности накачки, 20 Вт/см^ при 77 К.
Для объяснения свойств лазеров и оптимизации их характеристик была развита оптическая модель лазеров на основе полупроводников д1УдУ1^ основанная на iрасчете пространственного расйрвдеяениЛ оптического потока в лазерной структуре .при различных составах акти-шой области и толщинах слоев.
В условиях оильной зависимости гпс-казателя преломления от концентрация носителей в узкозонньк полупроводниках выявлена роль волновода .в:аффектах ограничения при pasличном.профиле концентрации носителей в слоях лазерной структуры.(В общем случав показатели преломления в эмиттерах принимались различными, т.е. структура считалась асимметричной, что приводило к появлении критических толщин, ниже которых волноводные моды отсутствуют. Предложен способ определения показателя преломления активного, слоя.- четверного состава по его критичеокой толщине. Полученная экспериментально линейная зависимость ^п от обратной длины резонатора ( '/ь ) подтвердила справедливость предположения в раочетах.пропорциональности усиления и плотности интенсивности накачки. Определенные значения коэффициента потерь и фактора усиления составляли соответственно 6,5 см~* и 0,11 см/Вт.
Анализ пороговых условий генерации в лазерах на основе полупроводников А1^1 показал, что в структурах с двусторонним ода-ишчением на основе fr&ï» & (х ¿0,06, у i 0,023) достижи-
ма генерация при комнатной ¡температуре. Основная физическая причина температурного сроста ш<?роговой интенсивности возбуждения % за-
клрчается в снятии вырождения - уменьшении параметра инверсии, определявшего усиление. Существенный вклад в температурную завися мость Ур рносят также возрастание внутренних потерь и надбарьер-ные утечки при небольших отражающих гетеробарьервх. Возрастание гетеробарьвра »'4 раза понижает на порядок. Этого можно достичь с помощью отруктур о "саморегулирующимся" барьером (растущим с температурою,
В йятой главе приводятся результаты по разработке и исследований ишюкционных лазеров, работающих в импульсном и непрерывном режимах в широком интервале температур. Проведена оптимизация лазеров различного типа по концентрации основных носителей, толщине активной области и эффективному времени жизни, а также по условиям теплоотвода, Установлен вклад тепловых и туннельных токов в пороговый и обнаружен аномальный эффект в температурной зависимости порогового тока»
.Лазеры на основе полупроводников генерирующие в обла-
сти спектра > 5 мкм, необходимо охлаждать для их практического использования* Поэтоцу в атом диапазоне спектра особую значимость приобретало создание гетеролазеров с изопериодными слоями Р^Л&'Те (0¿х¿0,092, 0*у£0,035), чтобы исключить возникновение дислокаций несоответствия пли упругих напряжений на гетерогранице при термических циклах из-за рассогласования в параметрах решеток и различия в коэффициентах теплового расширения.
Представлено два различных подхода к технологии и физике лазеров с двусторонним ограничением (ДГС). В первом случае электронное ограничении создавалось за счет градиента концентрации носителей, во второй-за счет широкозонных эмиттеров . Из-за малых значе-
ний эффективных масс уровень Ферми леаит глубоко в зоне и на граница сильнолегированного (р- 5*0.10*® см-3) со слабо легированным по-
лупроводником (л - 0,7-1.I018 см-3) создается барьер порддна несно-льких кТ при 60 К. Сильная зависимость показателя преломления о* концентрации носителей приводит также к ограниченно оптического потока. В случае одинакового состава слоев структуры реализовывал-ся лазер о контролируемы! профилем концентрации носителей. Р-п переходы в лазерах формировались при кидкофазовой зпитаксии, а танке путем диффузионного отжига, либо молекулярной эпитаксией с "горячей стенкой". Гетеролазеры и лазеры о контролируемым профилем концентрации носителей имели близкие пороги при 77 К, а предельные рабочие температуры вше в ДГС лазерах - 200 К, в лазерах а контролируемым профилем концентрации носителей - 140 К.
Реализация импульсного и непрерывного режимов генерации лазеров среднего ИК диапазона в широком интервале температур является весьма зшшой задачей. Такая задача решалась при снкзскзи пороговых токов в лазерах путем оптимизации распределения носителей, потока электромагнитного излучения и температуры а неоднородной среде лазерной структуры. Общее решение проблемы оптимизации в ¡urn-чало: разработку волноводной (оптической) модели лазеров и определение оптических параметров слоев, создание изопериодных структур и изучение механизмов прохождения токов, исследование тепловых процессов.
На первом этапе на основе волноводной модели оптимизация лазерной структуры проводилась для импульсного режима работы до концентрации носителей, толщине активной области и эффективному времени аизнн. На последующем этапе оптимизировались условия тзояоот-вода для достижения непрерывного реаима. Оптимизация лазерной структуры проводилась при исследовании зависимости порогового тока от толщины активной области. При толщине активной области л» I ыш щ>т роговая плотность тока в ДГС лазерах с нзопериоднныи сдаяки состав-"
лялв"0,9 кА/см*". Пороговый ток в лазерах с активной областью тройного состава обычно в 3 раза превшая эту величину. Теоретический анализ показал, что определяющую роль в снижении порога гене-радии в ДГС лазерах играют аффекты оптического и электронного ограничения, а также снижение скорости поверхностной рекомбинации почти на два пордака до 10а си/с при рассогласовании параметров решеток 0,003#.
Установлено, что ори низкой концентрации основных носителей < *>" см"3 достигается слабое усиление, а при высокой 7 10*® см-3 растут потери на поглощение. Существует оптимальная концентрация носителей, ори которой пороговые токи минимальны. Для состава в 10 ыш-диапазоне она составляет (2-5) ЛО17 см-3 при 80 К.
Зависимость порогового тока от температуры в ДГС лазерах была более плавной, чем в диффузионных (при Тс Т20 К в ДГС - Т*'®, а в диффузионных л X3). Электронное и оптическое ограничение было достаточным для получения генерации в ДГС лазерах вплоть до 200 К. Для лазера с составом активной области х > 0,055, у •> 0,02 квазинепрерывная перестройка длины волны излучения з интервале 4-200 К составляла 7-14 мкм.
В ДГС лазерах с концентрацией носителе? в эмиттере меньшей, чем в активном слое обнаружено аномальное возрастание порогового тока при лойижении температуры ниже 80 К. ¡Такая аномалия имеет место за счет того, что критическая толщина увеличивается.вследствие роста диэлектрической асимметрии при одновременном возрастании длины волны излучения.
Важное значение в понимании свойств лазеров на основе полупроводников А^В^* имеет исследование механизмов прохождения тока через р-п гомо- или гетеропереход и выявление вклада различных составляющих тока в пороговый. С этой целью в ДГС лазерах п. изопери-
однымн слоями исследовались вольтаиперига характеристики в диапазоне температур 20-80 К. В такой структура при указанных температурах исключается влияние поверхностных состояний в области перехода, связанных с рассогласованием в параметрах решеток, и токов, связанных с нвдбарьерными утечками.
Особенность полученных зависимостей - одинаковый наклон кривых ток-напряжение при малых напряжениях - коэффициент А в показателе окспоиенты У, ~ Х/«-*/5^'^ зависит от температуры. Таной ход зависимости указывал на туннельный механизм прохождения тока. С повышением температуры становилась существенной диффузионная составляющая - /3 в показателе экспоненты 'Ус г ** меняется от двух до единицы-и при 80 К ее доля в пороговом составляла 0,75. Это подтверждалось расчетом квантового выхода излучения через пороговый ток - диффузионную составляющую тока. Квантовый выход излучения составлял 4% и был близок к величине, определяемой при оптическом возбуждении.
Снижение пороговых: токов и плавная их температурная зависимость в ДГС лазерах и в лазерах с контролируемым профилем концентрации носителей позволили реализовать непрерывный режим работы при Т^77 К. Важную роль играют при этом тепловые процессы, связанные с выделением и отводом тепла. Чем эффективнее отвод тепла о? активной области и его передача в окружающую среду, тем меньше был перегрев и вше максимальная рабочая температура непрерывной генерации. Тепловые процессы исследовались путем прямого эксперимента н с помощью теоретической модели. При параллельном импульсном и постоянном токе возбуждения лазера при 77 К установлено, что 9 лазерах с толщинами активного слоя Рё (х в 0,0-19, у » 0,014)
2 мкм и ограничивающего слоя РА ¡>е- 4 мкм импульсный ток - порог генерации сначала падает, а затем растет (перегрев составлял 26 К)-
в то время как при толщина ограничивающего слоя 2 ыкм импульсный ток стремится к нулю с ростом постоянного тока и непрерывный режим достигается (перегрев составлял 17 К). Расчет, проведенный с помощью теоретической модели показал,что при толщине ограничивающего олоя 2 лсш расчетное Бначениа перегрева возрастает в два раза,если учесть тепловое сопротивление контактного слоя индия,а пои толщине 4 ыкм в 1,5 раза. Таким образом,с учетом отвода тепла от контактного слоя получается соответствие с измеренным перегревом и непрерывный ражим генерации достигается уменьшением толщины как ограничивающего, так и контактного слоев.
В шестой главе обсуадаются результаты исследования основных параметров лазеров, обусловивших возможность их применения в спектроскопии и газоаналиве. Главными задачами при разработке лазеров являлись повышение рабочей температуры,мощности излучения, регулирование перестроечных характеристик.
Перестройка полосы усиления ДГС лазеров в интервале температур 4-200 К достигает 600 см"* и диапазон спектра 5-50 мкм перекрывается путем варьирования состава активного четверного слоя
Р-& Те- с помощью 10-15 лазеров. Тешюратурно-токовая
I - х /-» У
перестройка частоты излучения исследовалась при различной доите ль-
с О
ности импульса (10 -10 с).
Оказалось,что скорость плавной перестройки частоты излучения за счет смещения мод резонатора пш извднанении длины оптического пути на порядок ниже скорости грубой перестройки (смещения полосы услландя) - 0,2 с(Г1/л к 3,1 см_1/К соответственно.В квазинепре-рнвноы режиме дшших импульсов (Сл,,.- 10 мс) рабочая температура лоикгаот 130 К, а общи!! спектральный диапазон перестроШо! с током и текла рагу оой 400 си^.СравнягельныЕ анализ екороогей перестройки частоты- аэдушшя в £ГС лазер««, и лЩуъ норных и тмдохош* ла-■«¿■■лъ*. показал«чю ^раох«. ггергегройкм шкотн1 ияиучгнш? в ДТС-
лазерах низе и составляет КГ^-Ю-4 см'^/ыяо, что объясняется быстрым установлением перегрева активной области при тонких контактном и ограничивающем слоях.
Мощность излучения достигает максимального значения в структурах с изопериодными слоями - 5 кВт общая и 1,5 мВт в отдельной моде (в диапазоне длин волн 5-12 мкы). С повышением температуры мощность и дифференциальная квантовая эффективность для большинства лазеров монотонно снижаются из-за роста пороговых токов и внутренних потерь.
Узкая линия излучения (- КГ^см-*) и высокая мощность излучения ДГС лазеров обусловили улучшение разрешения и чувствительности в лазерных спектрометрах; (ЛС ) на два порядка по сравнении о традиционными спектральными приборами (дифракционные и призменныэ ионо-хроматоры) и Фурье-спектрометрами.
Применение разработанных лазеров при рабочих тешературах 77 К оказалось перспективным при исследованиях контуров линий, точных измерений их интенсивностей, динамических процессов вблизи
о I
доплеровского уровня разрешения 10 см" ) и особенно в прило-. -кении к высокочувствительному газоанализу. В частности, разработаны лазеры для исследования спектров поглощения в обдаоти фундаментальных полос У, и ^з , определения ширины линии генерации С0£ лазера методом выжигания провала в спектре поглощения $. С использованием волоконной оптики я шогоходоьой ответы показана возможность микроанализа аммиака с чувствительности! Использование элементов волоконной оптики существенно упрощает оптическую схему и настройку приборов, а также проведение дистанционных измерений, в особенности, в медицине и химических технологиях» Зарегистрированы с высоким разрешением и исследовали схиктры до лого рдиа молекулярных газов: А^, 03, , Ш4» С02
и др. На базе проведенных исследований совместно с Институтом общей физики разработан многофункциональный прибор, включавший в
себя спектрометр с разрешением на уровне £ 10"^ см~*, многокошо-
7 О
нентный газоанализатор.с чувствительностью 10 -10 , стенд для исследования . новых типов фотоприемников и лазеров.
В заключении сформулированы выводы диссертации и обсуждаются перспективные исследования и разработки.
В Ы ВО Д Н
1. Впервые в качестве активных сред лазеров на область спектра 5-60 мкм предложены четырехкомпонентныа (многокомпонентные) твердые растворы соединений А^В^ и изучены их основные характеристики. Получены изопериодные (изопериодические, согласованию
по периоду кристаллической решетки) с подложками Р£
(О £у -¿0,9) эпитаксиальные слои твердых растворов ¿'^Те,
/-А Л /-V V
(0^x^0,4, 0' у' I) и гетероструктуры на их основе. Экспериментально установлено, что эффективность излучения в эпитаксиальньк слоях (0¿х£.0,25; 0 <■ у^I) при рассогласованиях с подложкой 0,1% не менее чем на порядок вше, чем в объемных кристаллах с соответствующими составом « концентрацией носителей. Повышение квантового выхода излучения и снижение скорости по-поверхностно'й рекомбинациг на гетерогранице в лазерах с изопериод-ными слоями Р£Те- позволили снизить порог генерации
д. ,-у У
при оптическом и электрическом возбуждении в р-п переходе, повысить рабочие температуры и мощность излучения. Это расширило возможности применения лазеров среднего ИК диапазона в спектроскопии высокого разрешения и высокочувствительном газоанализе.
2. Впервые созданы инжекционные ДГС лазеры
и лазеры с контролируемым профилем концентрации носителе
Pé¿><t на область спектра 5-20 икм. Лазерные структуры оптимизированы по концентрации носителей, толщине активной области, эффективному времени жизни. Установлен вклад туннельных токов в пороговый. В результате исследования тепловых процессов в лазерах реализованы непрерывный (Tí SO К) и квазинепрерывный Í7[J 10 мс, Т í130 К) режимы. Разработаны лазеры с сочетанием высокого уровня параметров: мощности излучения (5 мВт, общая, 1,5 мВт - в отдэль-ной моде), общего диапазона перестройки частоты излучения (400 см-*), скорости перестройки частоты излучения cu~V«kc).
3. Установлено, что в нелегировашшх примесями и легированных ( У л , /3/ , ) узкозонных полупроводниках в широком диапазоне концентрации носителей (10*^-10*® см"3) и твшератур (10-300 К) излучательная рекомбинация соответствует зона-зонным переходам с сохранением квазиимпульса. Определенная по спектрам излучения зависимость ширины запрещенной зоны твердых растворов изспериоднцх с подлоакрй от состава близка к линейной и хорошо согласуется с выводами известной теоретической модели сильной связи на р-орбиталях. При снияении концентрации носителей в
(х - 0,06, у >0,023) путем легирования пршесьз
» ,-v V
таллия достигнуто повыпрние эффективности излучения.
Впервые при оптическом возбуждении полусна генерация когерентного излучения в гетероструктурах
H&J Pé&fcTe
в диапазоне
длин волн 5-20 мкы и температур 4-200 К. При оптимальной толщине активного слоя достигнуты саше низкие пороги генерации в л агорах на основе полупроводников 20 Вг/см^ при 77 К.
4. Впервые изучены фазовые равновесия в системе -,Í e-Te в температурном интервале 430-760°С и определены разновесные составы кидкой и твердой фаз. . На основе установленных закономерностей разработана методика получения з про-
-24 -
цессе кидкофазовой эпитаксии слоев Р&$/-> Тс- (0 ^ х г I), РЛЗпЗ'е- (0< х г.0,4), Р£Уе-7^ <0*у <1), ^й^Ге
Л ' /-V V л /-У *
0«у-=1) и гетероструктур на их основе. Определены условия (температура » состав «никой фазы) получения нелегированных, и легированных донорными ( 3/,0>Г') и акцепторной К Тв ) примесями сдоев заданного типа проводимости в широком диапазоне концентрации носителей 10*^-10^ см"3.
Разработанная методика обеспечивает получение многослойных гетероструктур с контролируемым составом, периодом кристаллической решетки, толщиной отдельных слоев и локализацией р-п перехода в активном слое или на гетерогранице. Обоснован новый подход к выбору услозий изотермического отжига твердых растворов соединений для создания р-п гомо- и гетероструктур.
5. Разработана оптическая модель лазеров на основе Р£ включающая расчет параметра ограничения (пространственного распределения оптического потока) в волноводе лазера в зависимости от длины волны излучения, толщины активной области и профиля показателя преломления в лазерной структуре. Предложен метод определения показателя преломления активной области по ее критической толщине. Обнаружено аномальное возрастание порогового тока при понижении температуры ниже 80 К в лазерах с концентрацией носителей в эмиттере меньшей;-чем в активном слое. Показано, что такая аномалия имеет место эа счет того, что критическая толщина увеличивается вследствие роста диэлектрической асимметрии при одновременном возрастании длины волны излучения.
6. Электронное и оптическое ограничение в ДГС лазерах
/ (х £.0,06, у 6.0,023) было достаточным для дости-
женил генерации вплоть до 200 К. Для получения генерации в таких лазерах при комнатной температуре, как показал анализ, необходимо.
главным образом,.увеличивать высоту отражающего гетеробарьера. Этого можно достичь, придания иирокозонные зшттеры с содержанием редкоземельных или щелочноземельных элементов. Предлояено такяе использоезть структуры с "саморегулирующимся" барьером (растущим с повышением температуры).
Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:
1. Гурееп Д.М., Даварашвили О.И., Засавицкий И.И., Мацонашвили Б.Н., Шотов А.П. Фотолюминесценция эпитакскальных слоев Р& Sn ТУ
/— л к
И ¿е. ,Ц ©Ш, I97S, т.9, 5> 10, с. 1902-1909.
Ж ' * *
2. йотов А.П., Даварошвили О.И, Эпитаксиалыше слои
и PiShTe., // Изв. АН СССР. Неорганич. материалы, 1977, т.13, 4„ с.610-612.
3. Даварашвили О.И., Долгинов Л.Ы., Елисеев П.Г., Засавицкий И.И., йотов А.П. Многокомпонентные твердый растворы соединений
// Квантовая электроника, 1977, т.4, $ 4, с.904-907.
4. Даварашвили О.И., Качлишвили З.С., Пухов В.Г., Рябцев Н.Г., Чи-ковани Р.И., Шотов АЛ. Исследование фаиошх соотношений в система Н-^ПТруды ТГУ, Физика, 1977, т. 190, с.82-99.
5. tiuazynakii Ь.»Chikovani R.J.^Davarahyili О,J.,Gegladae 0,0.,-Hlabtsav H.G.»Komiikov S.a. Investigatlon of the Ib-Sn-T» ayatem,// Bleotroa Technology,1978,v.11,H 1-2,p.57-68.
6. Адонин A.C., Гегаадэе Г.Г., Даварашвили О.й., Конников С.Г., Рябцев Н.Г., Чиковани Р.И. Теердня фаза в система Электронная техника. Сер. полупроводниковые приборы, 1978, 7, с.19-23.
7. üäussynski L.,Davarashvili О.J. ,Hiabtsev H.0.»SiiatoT A.P«-Investigation of liquidtin surfасе in Pb-Sa-Ta ejotes bj auaw vi в;: lattice-method.// J. С гу в t. GroTi th, 197 3 j V. , p„ 437-4DO,
8. Гегиадзе Г.Г., Даварашвили О.И., Криалашвили И.В., Конников С.Г», Наивлдавили Л.М., Чиковани Р.И,, Шотов А.П. Фазовые взаимодействия в системе Рв-S»- JV/ Сообщения АН ГССР, 1979, т.92, » 2, 0.325-328.
9. Адонин А.С., Даварашвили О.И., Рябцев Н.Г., Чиковани Р.И., Шотов АЛ. Исследование поверхности ликвидус в системе
методом симплексных решето^/ Электронная техника. Сер. Полупроводниковые приборы, 1977, № б, с.11-15.
10. Бычкова Л.П., Гегиадзе Г.Г., Даварашвили О.И., 3ломанов В.П., Чикоаани Р.И., Шотов А.П. Состав и тип проводимости эпитакси-ааьных слоев /*£_£>/>&,// ДАН СССР, 1981, т.259, » I, с.82-86.
11. Гегиадзе Г.Г., Даварашвили О.И., Криалашвили И.В., Нвдвлишвили Л.Ы., Чиковани Р.И., Шотов А.П. Состав эпитаксиальных слоев
¿Ые- . // Сообщения АН ГССР, 1979, т.89, № I, с.65-68.
/-Л. » /-У г
12. Даварашвили О.И., Злпманов В.П., Криалашвили И.В., Сагинури Ы.И., Чиковани Р.И., Шотов А.П. Состав и тип проводимости эпителиальных слоев «5* ¿fe Те . // ДАН СССР, 1983, т. 272,
у /-г у
» 6, с.1371-1374.
13. Гегиадзе Г.Г., Гуреев Д.Ы., Даварашвили О.И., Засавицкий И.И., Криалашвили И.В., Ыацсчашвили Б.Н., Чиковани Р.И., Шотов А.П. Исследование четверных твердых растворов
и создание на их основе гетеролазеров с согласованными параметрами решеток на гетерогранице// Тезисы докладов П Всесоюзной конференции по физическим процессам в полупроводниковых гете-роструктурах. Ашхабад, 1978, т.1,,с.П0.
14. Гегиадзе Г.Г., Даварашвили О.И., Криалашвили И.В., Чиковани Р.И. Sotoв А.П. Эпитаксиальыые слои и Р& Se. Tg,
, -v V * <-у *
с согласованными параметрами решеток на гетерограниц?// Сообщения АН ГССР. 1983, т.110, № 2, с.281-284.
15. Бычкова Л.П., Гегиадзе Г.Г., Даварашвнли О.И., Криалашвили И.В. Чиковани Р.И., Шотов А.П. Тройные и четверные твердые растпоры соединений с замещением в анионной подрешейго// Сообщения АН ГССР, 1980, т.97, № 3, с.601-604.
16. Bychkova Ь.Р.»Davarashvlli o.j..Kuanotaov V.V.,Solln A.A.» Shotov A.P.,Etiakaalivili H.J.»Kekelidae И.Р. Simulation a" liquid phaea hetaroepitaxy of laaer structures with PbSnSsTe.// Tbilisi St.University,Tbilisi 1392,43 p.
17. ДаварашЕйли О.И., Кузнецов В.В., Селин A.A., Шотов A.D. Расчет равновесных составов жидкой и твердой фаз ': в системе Po ~
-Те//SIX, 1992 , т.37, I? 6, с.1362-1366.
18. Бычкова Л.П., Давар ашвили О.И., Шотов А.П. Исследование особенностей гидкофазовой эпитаксии активных слоев лазэроп
P£&SeT& . // Сообщения АН ГССР, IS92, г. 146, » I, с.
* 1-У У
66-69.
19. Бычкова Л.П., Гегиадзе Г.Г., Гуляев Р.Г., Даварашвиян О.Й., Кекелидзе Н.П., Шотов А.П. Тонкие эпитаксиалышз сдои
для активных слоев лазеров// Труды ТГУ.визика, IS88, т.25, I? 277 с.149-159.
20. Гегиадзе Г.Г., Даварашвнли О.И., Курбанов K.P., Кутелия Э.Р., Дежава Н.Г., Паниулая Т.В., Пухов В.Г., Чиковани Г.И., Истов А.П. Исследование структурного совершенства эпитакснальньк слоев /^j^/® и объемных кристаллов PiTeJ/ Труды ГШ!, Физика, 1973,. g 210, Р 9, с.57-64.
21. Borod А.П., Даваразвали О.И., Чкзевский Е,Г. Легарорение щая~ ем полупроводников Р£&> Те. «// Краткие сообщит по фаз:.'кг, -
-28 -
ФИАН, 1976, # 4, с.14-16.
22. Шотов А.П., Даварашвили О.И., Бабушкин A.B. Фотопроводимость полупроводниковых слоев PßSnS'e. и Н$л7е, легирован-
X Л. ' - «- *
ных йодом// Краткие сообщения по физике, ШН, 1976, № 4, с. 17-20.
23. Бычкова Д.П., Даварашвили О.И., Енукашвили U.M., Золотов С.И., Кекелидзэ Н.П., Коновалов A.A., Шотов А.П.Легированные эпитак-сиальные слои твердых растворов А^В^У/Сообщения АН ГССР, 1990, т.140, № 3, с.517-520.
24. Даварашвили О.И., Криалвшвили И.В., Хартищвили И.К., Чиковани Р.И., Шотов A.I1. 0 критических толщинах эпитаксиальных слоев
/^J^-Se-Tb, , выращенных на подложках и P^g Ä0>25V/ Сообщения АН ГССР, 1984, т. 166, » 2, с.293-296.
25. Бычкова ЛЛ1., Даварашвили О.И., Чиковани Р.И., Шотов А.П. О рекомбинационном излучении твердых растворов Труды ТГУ, Физика, 1983, т.244, № 16. с41-63.
26. Бычкова Л.П., Даварашвили О.И., Золотов С.И. Люминесценция узкозонных полупроводников
.// Сообщения АН Грузии,
19?2, т.145, № I, с.62-66.
27. Бычкова Л.П., Даваравшили О.И., Шотов А.П. Анализ зависимости ширины запрещенной зоны Р&&&& состава в рамках р-мо-дели// ФТП, 1992, т.2Р № 2, с.280-283.
28. Бычкова Л Л., Даварашвили О.И., Золотов С.И. Спектры и квантовый выход фотолюминесценции эпитаксиальных слоев
(х^ 0,051// Сообщения АН Грузии, 1991, т.143, » I, с.29-32.
29. Бычкова Л.П., Даварашвили О.И., Караваев Г.Ф., Шотов А.П. Излу-чательная и безызлучательная рекомбинация в твердых растворах
aW//
Тезисы докладов Всесоюзной конференции по материаловедению халькогрнидньк полупроводников, Черновцы 1991.
30. Даваращвилк О.И., Караваев Г.Ф., Катаев С.Г. Титрров В.Г. Излучательная и безызлучательная рекомбинация в четвертых твердых растворах Pi^n^e^ . //да, 1992, т.26, »5, с.905-910.
/ /'У v
31. Гуреев Д.М., Даварашвили О.И., Засавицкий И.И., Ыацонашвили Б.Н., Шотов А.П. Гетеролазеры с оптической накачкой на основе четырехкомпонентных твердых растворов о согласован-
к Л '-»У У
ними решетками на гетерограницо// Квантовая электроника, 1978, т.5, 0 12, с.2630-2633.
32. Бычкова Л.П., Даваращвили О.И., Шотов А.П. Особенности генерации когерентного излучения в ДГС лазерах
Сообщения АН Грузии, 1992, т.145, № 3, с.511-514.
33. Бычкова Л.П., Даварашвили О.И., Конников С.Г., Сагннури М.И., Чиковани Р.И., Шотов А.Ц. Гетеролазеры с двусторонним ограничением на основе твердых растворов
Л Сообщения
АН rCGP, 1983, т.И, № 3, с'.493-496.
34. Бычкова Л.П., Даварашвили О.И., Елисеев П.Г., Сагинури U.U., Чиковани Р.И., Шотов А.П. Анализ факторов, влиявших на пороговый ток генерации в иняекциокноа гетеролазере на основе ^^^е .//Квантовая электроника, 1982, т.9, с.2140-2150.
35. Бычкова Л.П., Даварашвили О.И., Елисеев П»Г., Сагинури М.И,, Чивовани Р.И., Шотов А.П.'Оптический волновод и пороговый ток генерации в иквсекционноы гетеролазере на область спектра 8-18
да?// Труды ЧТУ, Физика, 1981, т. 12, с.93-121.
36. Шотов А.П., Даварашвили О.И., Бабушкин A.B. Лазерные гетеро-структуры с двусторонним ограничением на основе твердых растворов P&Sr>$e Те. . / Письма в №, 1979, т.5, J? 24, с.148&--1492.
37. Шотов А.П., Даварашвили О.И., Бабушкин A.B. Гетеролазера с двусторонним ограничением на основе твердых растворов
-30 -
,Se7e . //Письма в КТФ, 1981, т. 7, »23, с Л444-1417.
/-* * /-V г "
38. Даварашвили О.И., Сагинури U.U., Чиковшш Р.И., Шотов А.П. Оптимизация порогового тока генерации в гетеролазерах / Jfiitfnjie при 77 К по концентрации носителей в сдоях и эффективному времени жизни носителей// Труды ТГУ, Физика, 1984, т.17, с.153-172.
39. Бычкова Л.П., Даварашвили О.И., Дядькин АЛ. Енукашвили Ы.И., Квкелиазе Н.П., Шотов А.П. Некоторые свойства лазеров с контролируемым профилем концентрации носителей на основе селенида свинца.// Труды ТГУ, Физика, 1989, № 29, с.22-34.
40. Бычкова Л.П., Даварашвили О.И., Шотов А.П.ДГС лазеры P&&J
согласованными параметрами решеток на гетерограни-I»// Труды Координационного совещания социалистических стран по физическим проблемам оптоэлектрониж, Баку, 1989, с.76.
41. Бычкова Л.П., Даварашвили О.И., Иривцун B.M., Курицын D.A., Шотов АЛ. Исследование вольтамперных характеристик инкекцион-ных лазеров с изопериодическими слоями Квантовая электроника, 1992, т.19, № 10, с.128-131.
42. Бычкова Л.П., Даварашвили О.И., Кекелцпзе Н.П., Набичвришвили В.Н., Пиркулов И.В., Шотов А.П. Перестройка частоты излучения инжекционных гетеролазеров на основе Те.//Труды ТГУ,
■ I-f. г <-v »
Физика, 1988, т.277,_с.тб0-166. ^
43* BjcbfcoT* Uf.r DwwHreefcrill Q.I., BmüCMfarlll В.I.,
Kekell H.P., Eiid&rfidlualcil л.I., Stapenor s.T., abator i.p« Inreatlgation of characteristics of 1шмг» with inoperiodio layer* РЪЗпЗеТе made by liquid ph&ae epitaxy. Application вша1уя1з.// Ibiligi St. Uaireraitjr, Tbiliai, 1992 , 47p.
-3144. Даварашвили О.И., Лечехов H.H., Надеждинсхнй А.И. Исследование перестроечных характеристик ДГС лазеров о изопериодическими слоями в импульсном режиме работа// Квантовая
влектроника, 1991, т.18, » 10, С.П70-Ц72.
45. Бычкова. Л,П».„ Гегиадзе Г.Г., Даварашвили О.И., Енуквшвили П.И., Кекелцшзе Н.П., Колошников В.Г., Кривцун Б.Ы., Шотов А.П. Гете-ролазеры и их применение в спектроско-
пии высокого разрешения и промшленной технологии.// Сообдення АН ГССР, 1989, т.136, » 2, с.305-308.
Stepanov B.V. ,Dararash*ili О.J.,2asavitekii J.J..Kusneteov A.J., Moekslenko K.Z.,Nade3dlnakil A.J. Fiber-optic Qoceaoorieo for aolecular apectroscopy and gas analysis «Ith tunable diode laeere in the ¡aiddle JR region,// Proc, OEIE Tunable diode laser application,/1992лу.»1724,,Р.-104-118.
437.. Даварашвили О.И».,. Кужц A.B., Курицын. Э.А-,/Макаров Г.Н., Миро-ненко В.Г., Пак И., Шотов А..П. Измерение ширины линии генерации ТЯА COg лазера с помощью перестраиваемое диодных лазеро?// Квантовая электроника* 1990, т.17,. J* 8. с.1077-1060.
4ßv Bychkova L.S.,DavaraBhvili O.J.,,3hotov A.P. Hen s«nrf.conduetar structures for middle JR laeere.// Bulletin of the Acodeay of Science of Georgia, 1(992,v.145,,P»5t8-521u
Подписано в печать 29 апреля 1993 года. Заказ № 171. Тирад 150 экз. 2.0 п.л. Отпечатано в РВДС ФИАН. Москва,, В-333, Ленинский проспект, 53.