Структура транзисторного лазера (TL) на основе InP *S

Транзисторный лазер (TL) — это новое оптоэлектронное устройство, в котором материалы с квантовой ямой вводятся вблизи базовой области традиционных биполярных транзисторов для обеспечения оптического усиления, а также вводятся полости обратной связи, образованные плоскостями спайности или решетками в устройстве. TL имеет как функцию управления током транзисторов, так и функцию излучения света лазеров. Используя один вход электрического сигнала, он может одновременно получать один выходной электрический сигнал и один выходной оптический сигнал, обладающий множеством превосходных характеристик и важными перспективами применения. Длинноволновая TL на основе InP с длиной волны излучения 1,3 мкм и 1,5 мкм больше подходит для применения в системах волоконно-оптической связи по сравнению с коротковолновыми устройствами на основе GaAs. PAM-XIAMEN может производить эпитаксиальную пластину длинноволнового лазера на основе InP, возьмем, к примеру, следующую структуру:

1. Лазерная эпиструктура на основе InP-транзистора с длиной волны излучения 1,5 мкм.

2. О транзисторном лазере

В зависимости от конструкции гребневые волноводы TL в основном включают три типа: волноводы с мелкими гребнями, волноводы с заглубленными гребнями и волноводы с глубокими гребнями. Активный материал квантовой ямы в транзисторном лазере с мелкими гребнями помещен в сильно легированный базовый материал, что делает транзисторный лазер на основе InP способным работать только при низких температурах. Транзисторный лазер на основе InP со скрытой структурой использует слой блокировки тока InP типа npnp, активный материал типа скрытой ребристой полосы, а производственный процесс слишком сложен, что не способствует снижению стоимости устройства. Активный материал квантовой ямы в лазере на транзисторе с глубоким гребнем расположен поверх сильно легированного базового материала, что может одновременно уменьшить неблагоприятные эффекты диффузии легирующих примесей и поглощения света базовым материалом. По сравнению с TL с мелкими и заглубленными гребнями, волновод TL с глубокими гребнями имеет более простой процесс изготовления и меньшее влияние сильнолегированного основного материала на оптоэлектронные характеристики устройства.

На рис. 1 показано изображение, полученное с помощью сканирующего электронного микроскопа, поперечного сечения лазерного волновода на InP-транзисторе с глубоким гребнем npn-типа. Материал квантовой ямы в устройстве контактирует только с базовым материалом p-типа, расположенным ниже, что эффективно снижает влияние диффузии легирующей примеси p-типа Zn. Сравнивая спектры фотолюминесценции одного и того же материала с квантовыми ямами InGaAs в TL-структурах с глубокими гребнями и с мелкими гребнями, можно обнаружить, что квантовые ямы в транзисторных лазерных структурах с глубокими гребнями имеют лучшее качество люминесценции, что проявляется в более высокой интенсивности люминесценции и меньшей спектральной ширине. В то же время сильная легирующая примесь Zn p-типа, способствующая расширению материала квантовой ямы, также вызывает значительный синий сдвиг длины волны излучения материалов квантовой ямы в устройствах с мелкими гребнями. Помимо уменьшения влияния диффузии Zn, также уменьшается распределение светового поля в сильнолегированных базовых материалах в глубоких гребневых ТЛ, что может уменьшить поглощение люминесценции прибора базовыми материалами.

Рис. 1. СЭМ-изображение поперечного сечения ЛЭ на основе npn InP.

Для получения дополнительной информации, пожалуйста, свяжитесь с нами по электронной почте по адресу[email protected] и [email protected].