Особенности жидкофазного выращивания лазерных InGaAsP/GaAs РО ДГС ( λ=0.8 мкм) структур ориентации (100) и лазеры на их основе тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ОРДЕНА ЛЕНИНА ФИЗИКО-ТЕХНИЧШКИЙ ИНСТИТУТ им.А.Ф.ИОФФЕ

На правах рукописи

ФУКСМАН Михаил Викторович

УДК 621.315.592

ОСОБЕННОСТИ ЖИДК0ФАЗН0Г0 ВЫРАЩИВАНИЯ ЛАЗЕРНЫХ 1пСаАвР/ОаАв РО ДГС (А = 0.8 мкм) СТРУКТУР ОРИЕНТАЦИИ (100) И ЛАЗЕРЫ НА ИХ ОСНОВЕ

специальность: 01.04.10 - физика полупроводников и диэлектриков

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Спнкт-Иетербург 1992

Работа выполнена в Ордена Ленина физико-техническом институте им. А.Ф.Иоффе РАН.

Научный руководитель -

доктор физико-математических наук,

член-корреспондент Российской Академии Наук Д.З.ГарбузоЕ

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук,

главный научный сотрудник

В.В.ЦаренкоБ

кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник

В.К. ТИОИЛО!

Ведущая организация - Ленинградский ордена Лениш электротехнический институт им. В.И.Ульянова(Ленина).

Защита состоится "[¿" .¿¿^д 1992 г. в(0 часов • ш заседании специализированного совета N° К 003.23.01 щи Ордена Ленина физико-техническом институте им. А.Ф.Иоффе РАН по адресу: 194021, Ленинград, Политехническая ул.. д. 26.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенны! печатью, просьба высылать по вышеуказанному адресу на им: ученого секретаря специализированного совета.

Автореферат разослан '

1992 г.

Ученый секретарь специализированного совета кандидат физико-математических наук

(Г.С.Куликов

г-ШКШ!

J'.'l" !

¡Рггцин

- 3 -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Система InGaAsP/GaAs, позволяющая изготавливать оптоэлектронные приборы,излучающие в диапазоне длин волн 0,78 - 0,86 мкм., являются привлекательной альтернативой широко распространенной системе AlGaAs/GaAs.

В настоящее время по объему мирового производства инспекционные лазеры стали одним из наиболее распространенных полупроводниковых приборов. Из всех полупроводниковых лазеров наибольшим спросом пользуются лазеры с контролируемым модовым составом излучения.

К началу выполнения данной работы ( 1987 год) существовала отработанная технология изготовления лазерных РО ДГС InGaAsP/GaAs структур ориентации (III). Однако, использованиэ структур такой ориентации не позволяет изготавливать лазеры зарощенной мезаполосковой конструкции и, кроме того, требует введния трудоемкой операции распиливания структуры на кристалл^. Не было также проведено исследование структурного совершенства слоев

InGaAsP толщиной порядка 200 А, являющихся активной областью лазеров с раздельным ограничением.

Актуальность данной работы заключается в том, что в ной впервые проведены исследования, направленные на выращивание-лазерных РО ДГС InGaAsP/GaAs структур ориентации (100), изучение структурного.совершенства сверхтонких ( - 200 А ) слоев InGaAsP, являющихся активной областью в лазерных структурах, разработку технологии изготовления и изучение параметров зарощенных мезаполосковых лазеров в системе InGaAsP/GaAs.

Основная цель работы заключалась в разработке технологии изготовления зарощенных мезаполосковых лазеров с контролируемым модовым составом в системе InGaAsP/GaAf? ( к = 0.8 мкм) и исследовании параметров таких лазеров. Достижение поставленной цели включало слплунти? основные этлнн.

I. Исследовпнио ОСпбеННТТ^Й ЖИ ДКоф'КЧГ'П ИПИТ'ЖСИИ в системе ТпОаЛгР.'ПаЛя орионтптш пот «о ''рпппетт с

«t

ориентацией -(III).

2. Разработка технологии изготовления лазерных РО ДГС структур в системе InGaAsP/GaAs' ориентации (100) и исследование параметров четырехсколотых и оксиднополосковых лазеров на их основе.

3. Разработка методики изготовления и исследование мощных одномодовых InGaAsP/GaAs ( \ = 0.8 мкм. ) лазеров зарощенной ме з аполо сковой конструкции.

Научная ноеизнэ и практическая ценность работы заключается в том, что определены особенности жидкофазного выращивания InGaAsP/GaAs ориентации (100), исследовано структурное совершенство сверхтонких ( ~ 200 А ) слоев • InGaAsP,-определена оптимальная толщина верхнего эмиттера в лазерах конструкции "metal cladding", исследованы причины возраста1шя плотности порогового тока. в зарощенных мезаполосковых лазерах.

Разработана технология жидкофазного выращивания InGaAsP/InGaP/GaAs (100) PO ДГС лазерных структур, позволяющая изготавливать лазеры, обладающие пороговой плотностью тока на уровне лучших образцов, изготовленных методами M0CVD и МВЕ.

На базе этих структур разработана технология и изготовлены лазеры конструкции "metal cladding", имеющие одномодовый режим генерации до мощности 100 мВт при ширине активной области 7 мкм.■

Разработана технология жидкофазного зарощивания мезаструктур, позволяющая изготавливать лазеры , имеющие одномодовый режим генерации до мощности 200 мВт при ширине активных слоев 3.5 мкм. При ширине активных слоев 7 мкм была получена мощность 500 мВт в непрерывном режиме и 1300 мВт в импульсном режиме.

Основные результаты и положения,выносимые на защиту, сводятся к следующему:

I. Разработана технология жидкофазного выращивания InGaAsP/InGaP/GaAs (100) PO ДГС лазерных структур, позволяющая изготавливать . лазеры, обладающие пороговой плотностью тока на уровне лучших образцов, изготовленных

етодами MOCVD И МВЕ.

. Сверхтонкие и обычные слои InGaAsP имеют одинаковый пектр структурных дефектов, в который входят: композиционно - модулированная структура, локальные неоднородности остава, дефекты упаковки, преципитатоподобные дефекты, лотность этих дефектов в - сверхтонких и обычных слоях римерно" одинакова.

. Использование конструкции "metal cladding" для лазеров в истеме InGa/teP/GaA3 (100) позволяет получать одномодовые азеры с выходной мощностью до 100 мВт на одно зеркало. . Установлено , что использование конструкции зарощенная еза позволяет получать одномодоеый режим генерации до ощности 200 мВт при ширине активных слоев 3.5 мкм. При ирине активных слоев 7 мкм была получена мощность 500 мВт в епрерывном режиме и 1300 мВт в импульсном режиме. Апробация работы. Основные результаты диссертационной аботы докладывались на I Всесоюзной конференции "Физические сновы твердотельной электроники" ( Ленинград, 1989 .), Всесоюзной конференции по физическим проблемам в олупроводниковых гетероструктурах ( Калуга, 1990 ), III uroplan Conference on Crystal Growth ( Budapest, 1991 ). Публикации. По материалам диссертационной работы публикованно 5 работ , список которых приведен в конце втореферата.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав включения и списка цитируемой литературы. Общий объем иссертации составляет 55 страниц, из них 31 страница текста, 6 страниц с рисунками.Список цитируемой литературы включает I наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность теш, сформулирована сновная цель работы, приведены положения,выносимые на асшту.

Первая глава посвященп рассмотрению особенностей

жидкофазной эпитаксш в системе InGaAsP/GaAs, свягзшидл выбором ориентации ' (100), технологией лазеры InGaAsP/InGaP/GaAs (100) РО ДГС структур и характеристик! четырехсколотых и оксиднополосковых диодов,изготовленных н основе этих структур.В первом разделе приведены основные особенности жидкофазной эпитаксш в системе InGaAsP/GaAi связанные о выбором ориентации (100), Они вызваны тем, ч' поверхность (100) GaAs образована как атомами Ga, так атомами As, в отличие от поверхности <111>А, образован» только атомами Ga. Наличие на поверхности атомов Аз привод к возникновению сильной тенденции к подрастворению Подло» даже пересыщенным раствором In-Ga-P. Пр» ориентации (Ш поверхость подложки гораздо сильнее взаимодействует с napai фосфора в окружающей среде. Другой важной особенност: ориентации (100) являемся то, что на ней эффект стабилизац подложкой состава растущего слоя проявляется гораздо слаб

Во втором разделе приводится методика выращивая изотипных InGaAsP/InGaP/GaAs (100) гетероструктур . раздельным ограничением и со сверхтонкой активной областью методом модифицированной жидкостной эпитаксии.

Отмечается, что для преодоления подплавления подложки Ga жидкой фазой In-Ga-P необходимо увеличение пересыщен этого раствора. Наилучшего результата удалось добиться п пересыщении 12 С, что близко к- максимальному (объемн зародышеобразование в In-Ga-P происходит при переохлажден в 15 С). Рассогласование параметров орешетки подложки эпитаксиального слоя составляло +8 10 А, что соответству их точному согласованию при температуре роста. Приводят технологические приемы для минимизации "порчи" подло» парами фосфора,.испаряющегося из капель.

Отмечается,что большая чувствительность к составу жида фазы, связанная с ослаблением при ориентации (100) эффек стабилизации состава эпитаксиального слоя . подложке потребовала внесения в конструкцию лодочки крыш* закрывающей расплавы.

Использование приведенных-технологических приемов поз! лило вырастить изотопные InGaAsP/InGaP/GaAs (100) РО 1

руктуры, обладающие высокими люминесцентными свойствами. ;утренний квантовый выход фотолюминесценции равнялся 100%. В третьем разделе описываются технологические приемы, обходимые для создания лазерных ( анизотипных ) СаАвР/1пааР/0аАз (100) РО ДГС структур. Отмечается, что необходимо обеспечить высокую фективность инжекции носителей заряда в активную область и зкое омическое сопротивление лазерных диодов. Для этого ебуется совпадение положения р-п - перехода и терограницы р-1пСаР эмиттер - волноводный слой 1пСаАэР. 'Удности, возникающие при решении этой задачи, связаны с м, что наиболее широко используемой акцепторной примесью в стеме на основе 1пСаАзР является цинк, обладающий высоким рциальным давлением паров и высоким коэффициентом диффузии твердой фазе. Это приводит к неконтролируемому смещению п-перехода относительно гетерограницы. Для совмещения п-перехода с гетерограницей в лодочке между легированной и полнительной эмиттерными каплями была сделана щель налог пустой ячейки). Щель была сделана и в крышке так, обы при закрытой крышке эти щели совпадали. Это вместе с едением гомогенизации расплавов без легирующей примеси и сличением потока водорода" позволило воспроизводимо вмещать р-п-переход с границей верхний эмиттер - волновод, пользование предложенных технологических приемов позволило спроизводимо получать низкопороговне высокоэффективные СаАаР/1пСаР/СаЛз (100) РО ДГ^ лазеры.

В четвертом разделе приводятся характеристики тырехсколотых и оксиднополосковых лазеров,изготовленных на нове этих структур. Приводятся параметры 15 структур Ф256 - Ф283 ). Для 12 из них пороговая плотность тока в тырехсколотых образцах была менее 15и А/см (Т = 300 С), нимальная плотность тока состарила Ь5 А/см . Из другой сти этой же структуры были изготовлены оксиднополосковые упри различной длш'ч с шириной пожкжа 100 и- 200 мкм. и наибольшей из дмсткчтмч-'. .члш розстаторов ( I. =2,5 мм) рогогая плотности- токи гила "Ro.uo 1УП А/см . Ал.проксимация випимости тцч)1чч!гИ ||л;>т'|-->"ги токи' от длины резонатора

- а -

до значения 1/L - 0 не противоречит данным для verapex-сколотых образцов ( Jn= 55 А/см ).

При нанесении на одно из зеркал резонатора тестислойног< покрытия S1/S10 с коэффициентом отражения около 95! мощность излучения для этих лазеров составила порядка 1 Вт Полученные параметры находятся' на уровне лучших достижений MOCVD и МВЕ технологий в системе AlGaAs/GaAs, что говори1 о высоком качестве структур.

Во второй главе данной работы приводятся результат] исследования структурного совершенства обычных( 2000 А) : сверхтонких ( 200 А) слоев InGaAsP, выращенных метода модифицированной жидкостной эпитаксии.

Указывается, что в связи с важностью Еопроса о надежност: полупроводниковых лазеров значительное внимание уделяете проблеме стуктурного совершенства используемых в ни материалов. Существует ряд публикаций, посвященны исследованию структуры InGaAsP'слоев толщиной порядка 2000 широко используемых в гетероструктурах для светодиодов лазеров. Обычными дефектами в таких слоях являются дефект упаковки, локальные неоднородности состава

преципитатоподобные дефекты, композиционно - модулирование структура, винтовые дислокации. Однако нам не известн публикации , в которых описывалось бы структурно совершенство супертонких ( 200 А) слоев, являющихся активно областью квантоворазмерных РО ДГ0 лазеров.

В первом, разделе описывается методика исследованг структурного совершенства InGaAsP слоев.

Основным методом, использовавшимся для исследоват структурных дефектов, был метод просвечивающей электронно микроскопии (ПЭМ). Использовались также методы рентгеновскс топографии , для определения дислокационной • структу] подложки и двухкристальной рентгеновской дифрактометрии-да определения несоответствия параметров решетки эпитаксиальш слоев и подложки. Для приготовления тонких образцов используемых в. просвечивающей электронной микроскопш использовался стандартный метод химико - динамическо]

- о -

травления. Исследования'проводились на моделы-ых структурах, состоящих из InxGai-xASyPi-y (Х=0.43, Y=0.15) слоя, заключенного мевду двумя слоями InGaP. Толщина четверного слоя осоставляла для двух различных типов образцов 200 и 2000 А , соответственно. Кроме того, исследовались и непосредственно лазерные структуры.

Ео втором разделе описано структурное совершенство тройных InGaP и четверных InGaAsP эпитаксиальных " слоев различной толщины.

Композиционно-модулированной структурой называется периодический контраст в двух эквивалентных кристаллогра- -фических направлениях <100> и <010>. Типичное значение периода для наших образцов состаляло 0.1 - 0.3 мкм и, по-видимому, являлось одинаковым для- гетероструктур обоих типов. Этот контраст обычно ассоциируется с периодическим изменением состава, вызываемого стшодальным распадом четверного твердого.раствора ео время роста кристалла Как правило, мы не наблюдали композиционно - модулированной структуры в слоях InGaP. Только в "плохих" слоях с , рассогласованием параметров решетки слоя и подложки более + 1"10~3 А мокно наблюдать фрагменты с композиционно -модулированной структурой, «связанной с дефектами упаковки. Композиционно - модулированная структура возникает в направлении <100> из-за того, что коэффициент упругости Yuooj больше по сравнению с другими Улш . и для минимизации упругой составляющей свободной энергии происходит образование GaP обогащенных областей, лежащих в плоскости (100).

В структурах обоих типов наблюдались локальные неоднородности состава. Их типичные размеры составляли 0.5 -2.0 мкм. Некоторые из них не имели формы, другие были октаэдрическкми. Часто наблюдались неоднородности, состоявшие из напряженного центра и четырех ветвей черно белого контраста, распространяющихся вдоль направлений <100> и <010> (X - образные дефекты ). В области около дефекта наблюдается изгиб модуляционных волн. Иногда около локальных неоднородностей наблюдаются дефекты упаковки и дислокации.

Их образование вероятно связано с релаксацией напряжений, возникающих на неоднородностях. ПЭМ' исследования распределения дефектов по глубине структуры показали, что X - образные дефекты находятся только в тройных слоях. •

Образование локальных неоднородностей, вероятно, связано с локальными флуктуациями состава растущего слоя, вызываемыми влиянием винтовых; дислокаций или разложением поверхности предыдущего слоя. Как правило, плотность дефектов упаковки в верхнем тройном слое была выше, чем в нижнем буферном слое InGaP.

В исследованных структурах также наблюдались преципитатоподобные дефекты, обычно представляющие собой маленькую частицу кристаллографической огранки, которая дает дополнительные максимумы на дифракционной картине. Анализ показывает, что эти частицы являются фосфидом индия. Такие дефекты являются грубыми и, вероятно, развиваются из локальных неоднородностей. Ш нашим наблюдениям такие дефекты проявляются как дефекты темных пятен при индуцированной свеюм деградации структур.

Установлено г что концентрация структурных дефектов в обычных( 2000 А) и сверхтонких ( 200 А ) слоях InGaAsP, выращенных методом жидкофазной эпитаксии, практически одинакова: ,

локальные неоднородности состава - 10г- 10э/см~2, дефекты упаковки - - 109/см"2,

преципитатоподобные дефекты - 10э/см~2.

Отмечается, что тройные слои состава InGaP не имеют композиционно - модулированной структуры. Концентрация дефектов упаковки и локальных неоднородностей состава выше в верхнем слое InGaP, чем в буферном.

В третьей главе описываются мощные одномодовые

инжекциоцные лазеры в системе InGaAsP/GaAs (100) ( х = 0.8 мкм. ), представляющие большой практический интерес. Такие лазеры применяются для записи - считывания информации в лазерных'печатающих устройствах, для передачи информации но волоконным линиям связи и т.п. В настоящей работе было

проведено исследование технологии изготовления и люминесцентных свойств лазеров ДЕух конструкций, "metal cladding"H зарощенная меза,являющихся по литературным данным наиболее перспективными.

В первом разделе описывается -конструкция и технология изготовления лазеров типа "metal cladding" .

Лазеры этого типа представляют собой мезу, вытравленную на глубину, несколько меньшую, чем - толщина верхнего эмиттера. На вытравленные участки наносится металл, образующий с данным полупроводником ( n-InGaP ) барьер Шотки, в данном случае это хром. Этим достигается токовое ограничение. На верхнюю поверхность мезы наносится омический контакт. Оптическое ограничение в плоскости волноводных слоев создается за счет того, что эффективный показатель преломления в вытравленной области отличается от эффективного показателя преломления в области мезы.

Приводится расчет зависимости эффективного показателя преломления вытравленной области п от величины недотрава верхнего эмиттера1. По результатам расчета оптимальная, величина недотрава была определена в 0.4 мкм, радость эффективных показателей преломления при этом составляет 0.03.

Приводится технологическая схема изготовления лазеров типа "metal cladding') включающая следующие операции. НаНесение на выращенную структуру специальной маски из двух слоев фоторезиста и затем проведение плазмохимического травления. Травление проходило в плазме фреона 22 на установке "Alcatel". Скорость травления составляла 0.05 мкм/мин. Время травления определялось, исходя из необходимой толщины удаляемого слоя. После скалывания и определения" толщин удаленного и оставшегося слоев верхнего эмиттера проводилось прецизионное дотравливание, обеспечивавшее необходимую точность толщины слоя InGaP в Еытравленной области(" <0.1 мкм), удаление остатков фоторезистивной маски травлением в кислородной плазме. Затем методами вакуумного напыления и взрывной фотолитографии на поверхность мезы наносился омический контакт. После взкигания контакта на всю

поверхность структуры наносился ' барьерный металл. После этого проводилось утоньшение подложки, нанесение и вжигание п контакта, "усиление" обоих контактов напылением с двух сторон золота.

Описываются лазерные характеристики приборов такого типа. Для лазера 10А922Ф с шириной активной области около 7 мкм -наблюдался одномодовый режим до мощности порядка 100 мВт. Указывается,что основным достоинством конструкции "metal cladding", на наш взгляд, является возможность плавно менять эффективный показатель преломления материала между мезами, меняя глубину травления. Таким образом можно подбирать любое требуемое значение дп . Это позволило добиться одномодового" режима генерации достаточно широких лазеров (до 7 мкм ) и получать в одномодовом режиме большую мощность. К .недостаткам лазеров такой конструкции относятся высокие пороговые токи (порядка 100 мА), что связано с растеканием тока в активной области. .Кроме того, из-за наличия 'в верхнем эммитере клина по толщине (как правило, не менее 0,3 мкм.) выход одномодовых лазеров со структуры низок.

Во втором разделе приводятся результаты исследования технологии изготовления и параметров зарощенных мезаполосковых лазеров. К достоинствам этой конструкции относится принципиальная возможность снижения пороговой плотности тока из-за оптического и электрического ограничения в плоскости слоев, легкость монтажа лазеров, снижение теплового сопротивления. Однако, сложность процесса заращивания и формирования качественной боковой поверхности активной области привела к тому, что конструкция продолжает оставаться обектом интенсивных исследований. Нам не

известны работы, в которых описывался бы процесс заращивания тройным твердым раствором InGaP, несамосогласованным с подложкой ( в отличие от обычно используемых AlGaAs на подложка^ GaAs и InP на подложках InP ). В нашем случае выбор InGaP в качестве материала заращивания являлся естественным для структур, у -которых эмиттеры состоят из InGaP.

Указывается,что двумя ключевыми моментами технологии

изготовления зарощенных мезаполосковых лазеров яеляются травление мез и заращивание. В данном случае исследовалась технология, включающая жидкостное травление, мез и заращивание методом кидкофазной эпитаксии. В качестве токовой изоляции были использованы деэ последовательных обратносмещенных р-п-перехода. Для точного совпадения р-п-переходов структуры и блокирующих слоев было предложено использовать тргшитель на основе КВг03 , дающий мезу характерной фор.чы с перетяжкой в районе активного слоя, образованной плоскостями <111 >А и <111>В . При заращивашш мезы такой формы границы первых двух блокирующих слоев автоматически попадают на перетяжку, что позволяет добиться прецизионного совпадения р-п-переходов лазерной структуры и блокирующих слоев. Однако, и при точном совпадении р-п-переходов пороговая плотность тока в зарощенных лазерах была~ порядка 2 КА/см , что приблизительно в 5 раз выше, чем в широких полоскоеых лазерах.

Для исследования причин и методов борьбы с возрастанием пороговой плотности тока зарощенных мезаполосковых лазеров были изготовлены модельные образцы, представлявшие из себя мезаструктуры различной ширины, вытравленные в ■ лазерной РО ДГС структуре без верхнего р'слоя. Так как зависимость квантового выхода фотолюминесценции от сирины мезы сразу после травления и после прогрева их в режиме заращи^ания и обтравливания этих мез на глубину 0.1 мкм различается намного слабее, чем без обтравливания,можно сделать вывод о поверхностности нарушений, возникающих при термообработке мезаструктур. Для удаления нарушенного слоя с боковой поверхности было использовано подтравливание мезаструктур недонасытценным расплавом 1п-Са-Р непосредственно перед заращиванием. Этот метод позволил получить зарощенные мезаструктуры с низким темпом рекомбинации на боковой поверхности.

Приводятся характеристики зарощенных мезаполосковых лазеров, изготовленных с использованием данных технологических приемов. Пороговый ток находился в пределах 15-50 мА. Мин. .шльно достигнутое значение пороговой

плотности тока в зарощенном.лазере составило 460 А/см2. При ширине полоска 7 мкм в непрерывном и квазинепрерывном ( 200 мкс ) режимах были достигнуты мощности 500 мВт и 1200 мВт на токах 0.7 и 1.2 А, соответственно. Для лазеров с шириной полоска 3.5 мкм. до мощности 170 мВт наблюдался одномодовый режим генерации. Максимальная мощность в непрерывном режиме, достигнутая при такой ширине полоска, составила 400 мВт. Полуширина диаграммы направленности для одномодовых лазеров была в пределах 6°- 8°. Спектральная оширина линии генерации для этих лазеров не превышала 1 А. Приводится оценка максимальной ширины полоска, при которой излучение остается одномодовым.Были, проведены расчеты условий отсечки' мод высшего порядка в волноводе. Условие отсечки записывается в виде:

W = m\/2V nz - пг, где W - максимальная ширина волновода,в котором существуют моды порядков от 0 до ш, m=1,2,3..., п - эффективный показатель преломления пятислойного волновода, п показатель преломления InGaP. Результаты расчета показывают, что ширина одномодового волновода при реальных его толщинах находится в диапазоне 0.7 - 1.2 мкм. Таким образом, одномодовые лазеры получаются при использовании многомодового волновода. Причиной этого явления, вероятно, является наличие различных условий для генерации мод различного порядка в многомодовом волноводе (селекция мод).

Приводятся результаты испытаний мезаполосковых лазеров на срок службы. Для лазера 10А951Ф в режиме постоянного тока, соответствующего мощности приблизительно 50 мВт при температуре теплоотвода 10° С, за время испытаний ( 500 часов )не было отмечено снижения выходной мощности. После 500 чаев испытания были прекращены.

В заключении диссертации сформулированны основные результат работы.

I. Разработана технологий жидкофазного выращивания InGaAsP/lnGaP/GaAs (100) PO ДГС лазерных структур.

- 15 -

озЕолящая изготавлива'ть лазеры, обладающие пороговой лотностью тока на уровне лучших образцов, изготовленных етодами MOCVD и МВЕ.

. Сверхтонкие и обычные слои InGaAsP имеют одинаковый пектр структурных дефектов, в который входят: композиционно - модулированная структура, локальные неоднородности остаЕа, дефекты упаковки, преципитатоподобные дефекты, лотность этих дефектов в сверхтонких и обычных слоях римерно одинакова. •

. Использование конструкции "metal cladding" для лазеров в истеме InGaAsP/GaAs (100) позволяет получать одномодовые азеры с выходной мощностью до 100 мВт на одно, зеркало. . Установлено', что использование конструкции зароненная еза позволяет получать одномодовый режим генерации до ющности 200 мВт при ширине активных слоев 3.5 мкм. При ирине активных слоев 7 мкм была получена мощность 500 мВт в :епрерывном режиме и 1300 мВт в импульсном режиме.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих квотах:

1) Гарбузов Д.З., Жигулин С.Н., Кочергин A.B., Юкина И.А., Рафаилов Э.У., Стругов H.A., Фуксман М.В., 1курко А.П. Мощные оксидаополосковые и зарощенные даомодовые лазеры (х = 0.78-0.8 мкм) на основе InGa'.sP/GaAs 100) ЖФЭ квантоворазмерных гетероструктур. Тезисы I всесоюзной конференции "Физические основы твердотельной лектроники" Ленинград, 1989, с.7-8.

2) Гарбузов Д.З., Кочергин A.B., Фуксман М.В., [осина Г.Н., Сорокин Л.М., Щеглов М.П. Исследование труктурного совершенства эпитаксальных ' систем nGaAsP/InGaP/GaAs (100) дифракционными методами. Тезисы ;окладов V Всесо зной конференции по физическим проблемам в :олупроводниковых гетероструктурах.Калуга,1990,с. 223-224.

3) GarbuzoY D.Z., Kochergin A.V., Fuksman M.V., rgunovaT.S., Moslna G.N., Ruvlmov S.S., Sorokln L.M. omparlgon of the structural quality of the conventional ~2000 A) and superthlng ("200 A) InGaAsP layers grown by

- 16 -

LPE. Pro с i dings of III Europlan' Conference on Crystal Growth. Budapest, 1991, pp.5T-61.

4) Garbuzov D.Z., Zhigulin S.N., Kochergln A.V. Fuksman M.V. Technological peculiarities of growing (100) oriented InGaAsP/InGaP/GaAs laser and lasers based on them. Procldlngs of III Europlan Conference on Crystal Growth Budapest,1991, pp.347-349.

5) ГарОузов ' Д.З., Кочергин А.В., Жигулин C.H., Фуксман М.В., Шкурко А.П. Мощные оксидно- и мезаголосковые лазеры в системе InGaAsP/InGaP/GaAs ориентации (100). ЖГФ в печати.

РШ ЛИЯФ,аак.62,тир.100,уч.-иэд.л.0,7;23/1-1992г. Бесплатно