Номер патента: 1319767

Авторы: Миронов, Филипченко, Хазанов

Формула

Полупроводниковый лазер, содержащий полупроводниковую подложку, выращенную на ней методом жидкофазной эпитаксии двойную гетероструктуру и резонатор, образованный сколотыми гранями, отличающийся тем, что, с целью уменьшения порогового тока накачки и повышения его воспроизводимости, угловое положение поверхности подложки относительно ее кристаллографических плоскостей определяется соотношением

где 1 угол между кристаллографическим направлением [ОО1] и проекцией нормали к поверхности подложки на плоскость (110);
2 угол между кристаллографическим направлением [001] и проекцией нормали к поверхности подножки на плоскость ;
r плотность террас роста на 1 мм длины подложки;
L длина резонатора.

Описание

Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано при разработке и производстве полупроводниковых источников излучения, преимущественно инжекционных лазеров.
Цель изобретения уменьшение порогового тока накачки полупроводниковых лазеров и повышение его воспроизводимости.
Полупроводниковый лазер содержит подложку, на поверхности которой последовательно с помощью эпитаксиального выравнивания из жидкой фазы создана двойная гетероструктура. Сколотые боковые грани являются зеркалами резонатора Фабри-Перо.
Полупроводниковые лазеры изготавливают на основе стандартных пятислойных двойных гетероcтруктур в системе полупроводников AlGa As-GaAs. Подложкой служит пластина GaAs n-типа марки АГНК-4 толщиной 100 мкм, поверхность которой полируется химико-механическим способом. Размер приборного кристалла 300 400 мкм, длина резонатора (расстояние между зеркальными гранями) 300 мкм. Эпитаксиальные слои выращивают из растворов расплавов в инжекционных барабанных кассетах на установке "Сплав-2" в температурном интервале 840-800oC. Фазовый состав слоев, температура и скорость выращивания обеспечивают плотность террас роста r 50 на 1 мм длины подложки. Плотность измеряют на фазово-контрастном микроскопе типа NU-2E. С учетом длины кристалла 300 мкм величина 103/rL составляла 0,06, где L расстояние между гранями резонатора.
Разориентацию поверхности подложки относительно кристаллографической плоскости (001) осуществляют при помощи рентгеновского дифрактометра ДРОН-1,0 и вводят при резке слитка на пластины и их шлифовке. Угол 1 между кристаллографическим направлением [ 001] и проекцией нормали к поверхности подложки на плоскость (001) отсчитывается относительно направления [ 110] Угол 2 между кристаллографическим направлением [001] и проекцией нормали к поверхности подложки на плоскость (110) отсчитывают относительно направления [110] Точность задания углов 1 угл. мин. Для пяти подложек отношение tg 2/tg 1 равно соответственно 0; 0,03; 0,06; 0,1 и 0,15; шестая подложка, на основе которой изготовлен прибор-прототип, точно ориентирована в плоскости (001), т.е. 1 2 0.
Выравнивание эпитаксиальных слоев на всех шести подложках осуществляется в одном процессе, аналогично изготавливают омические электроды.
Величина порогового тока определяется на ватт-амперных характеристиках, которые получают в импульсном режиме.
Сравнение светоизлучающих приборов, изготовленных из гетероструктур с различным взаимным положением поверхности подложки и плоскости (001), проводится по средней величине порогового тока и выборочной дисперсии, характеризующей разброс порогового тока отдельных приборов относительно средней величины порогового тока.
Полупроводниковые лазеры, выполненные на разориентированной подложке, характеризуются меньшей (на 31%) средней величиной порогового тока и существенно большей воспроизводимостью порогового тока от прибора к прибору. Пороговый ток при выбранных в примере конструктивных параметрах r 50, L 300 мкм принимает минимальное значение в интервале tg 2/tg 1 (0-0,06), что соответствует условию 0 tg 2/tg 4<10<sup>3/rL.
Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано при разработке и производстве полупроводниковых источников излучения, преимущественно инжекционных лазеров. Цель изобретения - уменьшение порогового тока накачки и повышение его воспроизводимости . Цель достигается выполнением поверхности подложки под углом к кристаллографической плоскости (001). При этом положение поверхности подложки относительно кристаллографических плоскостей определяется соотношением 0 (tg 2/tg 1) < 103/rL, где 1- угол между направлением [001] и проекцией нормали к поверхности подложки на плоскость резонаторной грани (001); 2, - угол между направлением [001] и проекцией нормали к поверхности подложки на плоскость (110), перпендикулярную плоскости резонаторной грани; r - плотность террас роста на 1 мм длины подложки; L - расстояние между гранями резонатора.

Заявка

3909970/25, 11.06.1985

Миронов Б. Н, Филипченко В. Я, Хазанов А. А

МПК / Метки

МПК: H01S 3/19

Метки: лазер, полупроводниковый

Опубликовано: 20.07.1996

Код ссылки

<a href="https://patents.su/0-1319767-poluprovodnikovyjj-lazer.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Полупроводниковый лазер</a>

Похожие патенты