Полупроводниковые лазеры: ...в соединениях A_IIIB_V, например AlGaAs-лазер – H01S 5/343

Изобретение относится к квантовой электронной технике. В интегральный инжекционный лазер введены верхняя управляющая область второго типа проводимости, примыкающая к верхнему волноводному слою, нижняя управляющая область второго типа проводимости, примыкающая к нижнему волноводному слою, нижняя управляющая область первого типа проводимости, примыкающая сверху к подложке, а снизу - к нижней управляющей области второго типа проводимости и образующая с ней p-n-переход, омический контакт к нижней управляющей области первого типа проводимости, управляющий металлический контакт, примыкающий сверху к верхней управляющей области второго типа проводимости и образующий с ней переход Шоттки. Нижняя граница зоны проводимости нижнего волноводного слоя находится ниже нижней границы зоны проводимости квантоворазмерной активной области и при этом выше нижней границы зоны проводимости верхнего волноводного слоя. Верхняя граница валентной зоны нижнего волноводного слоя находится ниже верхней границы валентной зоны активной области и при этом выше верхней границы валентной зоны верхнего волноводного слоя. Технический результат заключается в обеспечении возможности увеличения быстродействия устройства. 3 ил.

Изобретение относится к приборным структурам для генерации мощного электромагнитного излучения суб- и терагерцового диапазонов, которые применяются в компактных и мощных импульсных генераторах, детекторах и смесителях субтерагерцового и терагерцового диапазона частот. Изобретение обеспечивает увеличение мощности и расширение частотного диапазона компактных генераторов терагерцового излучения. В мультибарьерной гетероструктуре для генерации мощного электромагнитного излучения субтерагерцового и терагерцового частотного диапазонов, представляющей собой многослойную гетероструктуру из чередующихся слоев узкозонного и широкозонного полупроводников, где слой широкозонного полупроводника является энергетическим барьером E_C для электронов из узкозонного слоя, согласно изобретению, толщины d гетерослоев выбираются из условия где D - коэффициент диффузии электронов, а - время релаксации избыточной тепловой энергии электронов в решетку; широкозонные (барьерные) слои не легированы, а концентрация доноров N_d в узкозонных слоях удовлетворяет условию 10¹⁷ см^-3 Nd 10¹⁸ см^-3; высота энергетического барьера E_C>6kT; количество чередующихся пар узкозонных и широкозонных слоев n>4, причем материал широкозонного барьерного слоя в первой паре отличается от всех остальных, последующих, и выбирается обеспечивающим пониженную по сравнению с последующими высоту первого энергетического барьера. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к оптоэлектронной технике, а именно к полупроводниковым частотно-перестраиваемым источникам инфракрасного (ИК) излучения на основе лазера с дисковым резонатором, работающего на модах шепчущей галереи (Whispering Gallery Modes-WGM). Такие источники ИК излучения могут применяться в спектрометрии, медицине, оптических системах связи и передачи информации, в оптических сверхскоростных вычислительных и коммутационных системах, при создании медицинской аппаратуры. Полупроводниковый частотно-перестраиваемый источник инфракрасного излучения содержит полупроводниковый частотно-перестраиваемый дисковый лазер для диапазона длин волн 1.8÷4.5 мкм и два источника напряжения. Лазер включает подложку GaSb, квантово-размерную гетероструктуру, выращенную на подложке, резонатор и верхний и нижний омические контакты. Гетероструктура состоит из активной области, ограничительных слоев GaAlSbAs и контактного слоя GaSb. Активная область содержит волноводные слои GaAlAsSb, по меньшей мере, одну квантовую яму Ga_1-xIn_xAs _YSb_1-Y с выбранными в соответствии с требуемой из диапазона 1.8÷4.5 мкм длиной волны доминирующей моды излучения составом и шириной из диапазона от 2 нм до 30 нм. Резонатор выполнен в форме диска или сектора диска. Нижний омический контакт нанесен на подложку, а верхний нанесен на фронтальную поверхность резонатора и состоит из двух электрически изолированных друг от друга частей. Источники напряжения выполнены с возможностью независимого приложения к двум частям упомянутого верхнего омического контакта постоянного, либо синхронизированного по фазе импульсного напряжения, противоположной полярности относительно нижнего контакта. Изобретение позволяет увеличить диапазон частотной перестройки доминирующей моды источника. 2 ил.

Активная зона представляет собой сверхрешетку, выполненную в виде гетероструктуры из соединений типа А_IIIВ _V и обеспечивающую периодическую вариацию энергии дна зоны проводимости структуры. Сверхрешетка имеет период d, состоящий из одной потенциальной квантовой ямы и узкого потенциального барьера, ширина которого в 3-20 раз меньше ширины потенциальной квантовой ямы. Рабочим переходом в активной зоне при приложенном напряжении является переход между основным уровнем Ванье-Штарка в одной потенциальной квантовой яме и первым возбужденным уровнем Ванье-Штарка в яме, отстоящей от нее на два или более периодов сверхрешетки d. Технический результат заключается в обеспечении возможности перестройки по частоте в широком диапазоне за счет изменения приложенного напряжения. 4 ил., 1 табл.

Способ изготовления светоизлучающей структуры и светоизлучающая структура относятся к оптоэлектронике и могут найти применение для изготовления конструкций светоизлучающих квантоворазмерных гетероструктур, в частности лазеров, работающих в инфракрасном диапазоне длин волн. Сущность: способ включает последовательное выращивание на подложке GaAs молекулярно-пучковой эпитаксией буферного слоя GaAs; нижнего эмиттерного слоя на основе соединения AlGaAs; нижней части волноводного слоя GaAs; активной области, формируемой при температуре подложки 350-380°С последовательным осаждением сверхрешетки GaAsN/InGaAsN с химическим составом 35-50% по индию и 2-4% по азоту, содержащей по меньшей мере один слой GaAsN и по меньшей мере один слой InGaAsN, центрального слоя InAs толщиной 0,3-0,5 нм, сверхрешетки GaAsN/InGaAsN, содержащей по меньшей мере один слой GaAsN и по меньшей мере один слой InGaAsN с химическим составом 35-50% по индию и 2-4% по азоту, при отношении потоков элементов пятой группы к потокам элементов третьей группы 1,5-5,0, верхней части волноводного слоя GaAs, верхнего эмиттерного слоя на основе соединения AlGaAs; контактного слоя GaAs. Светоизлучающая структура включает подложку GaAs, на которой последовательно выращены буферный слой GaAs; нижний эмиттерный слой, сформированный из чередующихся слоев AlAs и GaAs; волноводный слой GaAs с активной областью в виде двух сверхрешеток GaAsN/InGaAsN, примыкающих к центральному слою InAs, верхний эмиттерный слой на основе соединения AlGaAs и контактный слой GaAs, при этом каждая из упомянутых сверхрешеток содержит по меньшей мере один слой GaAsN и по меньшей мере один слой InGaAsN. Технический результат изобретения - обеспечение возможности получения длины волны излучения 1,30-1,55 мкм при сохранении низкой пороговой плотности тока, высокого коэффициента усиления и высокой дифференциальной эффективности. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 5 ил.