Введение
Глава 1. Четверные твердые растворы InGaAsP. Свойства .
Параграф 1.1. Предварительные замечания. -22
Параграф 1.2. Зависимость ширины запрещенной зоны от состава твердых растворов InGaAsP. -22
Параграф 1.3. Четверные твердые растворы InGaAsP, изопериодические с подложками ЬгР и GaAs . -27
Параграф 1.4. Поляризация люминесценции в гетероструктурах InGaAsP/InP и ее использование для определения упругих деформаций, напряжений и несоответствия параметров решеток. -35
Параграф 1.4.1. Одноосная деформация в кристаллах AmBv. -35
Параграф 1.4.2. Поляризация люминесценции в полупроводниковых материалах типа AmBv. -37
Параграф 1.4.3. Определение констант деформационного потенциала b, d для n-InP иЬ, d для р-1пР. -38
Параграф 1.4.4. Исследования упругих деформаций, напряжений и несоответствия параметров решеток в гетероструктурах по спектральной зависимости степени линейной поляризации фото-и электролюминесценции. -39
Параграф 1.5. Особенности легирования твердых растворов InGaAsP акцепторными (Zn, Be, Mg) и донорньши (Sri) примесями . -44
Параграф 1,5.1. Нелегированные эпитаксиальные слои. -45
Параграф 1.5.2. Эпитаксиальные слои, легированные оловом. -47
Параграф 1.5.3, Эпитаксиальные слои, легированные Zn, Mg и Be. -51
Параграф 1.6. Четверные твердые растворы InGaAsP/GaAs в области несмешиваемости и спинодального распада. -56
Параграф 1.6.1. Неустойчивость многокомпонентных твердых растворов InGaAsP. -56
Параграф 1.6.2. Особенности эпитаксиального осаждения твердых растворов InGaAsP в области несмешиваемости и спинодального распада. -64
Выводы к главе 1. -69
Глава 2. Гетерострукгуры на основе четверных твердых растворов InGaAsP. Методы получения .
Параграф 2.1. Модифицированный метод жидкофазной эпитаксии для получения гетероструктур раздельного ограничения в системе твердых растворов InGaAsP. -72
Параграф 2.1.1 Жидкофазный метод получения эпитаксиальных слоев четверных твердых растворов InGaAsP и его аппаратурное оформление. -72
Параграф 2.1.2. Способы получения тонких эпитаксиальных слоев методом жидкофазной эпитаксии . -73
Параграф. 2.1.3. Рост и особенности кристаллизации эпитаксиальных слоев из движущейся жидкой фазы относительно подложки. -73
Параграф 2.1.4. Технология получения лазерных InGaAsP/InP гетероструктур раздельного ограничения методом жидкофазной эпитаксии. -77
Параграф 2.2. Особенности изготовления гетероструктур в системе твердых растворов InGaAsP методом МОС-гидридной эпитаксии. -81
Параграф 2.2.1. Экспериментальное оборудование метода МОС-гидридной эпитаксии. -88
Параграф 2.2.2. Оптимизация условий роста методом МОС-гидридной эпитаксии толстых и напряженных слоев твердых растворов InGaAsP/InP. -88
Параграф 2.2.2.1. Толстые эпитаксиальные слои твёрдых растворов InGaAsP/InP. -92
Параграф 2.2.2.2 Напряжённые квантово-размерные эпитаксиальные слои на основе InxGai.xAs/InGaAsP/InP твердых растворов, -92
Параграф 2.2.3. Особенности изготовления двойных гетероструктур раздельного ограничения в системе твердых растворов InGaAsP/GaAs методом МОС-гидридной эпитаксии. -97
Выводы к главе 2. 101
Глава 3. Свойства лазерных гетероструктур с раздельным ограничением .
Параграф 3.1. Свойства квантово-размерных гетероструктур на основе твердых растворов InGaAsP. 107
Параграф 3.1.1.Введение. Эффект размерного квантования и его влияние на спектр люминесценции. 107
Параграф 3.1.2. Квантово-размерные эффекты в спектрах люминесценции. 112
Параграф 3.1.3 Квантово-размерная активная область и ее энергетический спектр при деформации. 122
Параграф 3.2. Зависимость пороговой плотности тока от длины резонатора лазеров на базе гетероструктур с раздельным ограничением. 128
Параграф 3.3. Пороговый ток в лазерах на основе гетероструктур раздельного ограничения в системе твердых растворов InGaAsP. 135
Параграф 3.4. Усиление в гетероструктурах раздельного ограничения на основе твердых растворов InGaAsP . 151
Параграф 3.5. Внутренние оптические потери в гетероструктурах раздельного ограничения на основе твердых растворов InGaAsP. 156
Параграф 3.6. Особенности протекания тока в гетероструктурах раздельного ограничения на основе твердых растворов InGaAsP. 178
Выводы к главе 3. 190
Глава 4. Многомодовые лазеры на основе гетероструктур в системе твердых растворов InGaAsP с малыми внутренними оптическими потерями и их свойства .
Параграф 4.1. Направления развития в области мощных лазеров
на основе гетероструктур в системе твердых растворов InGaAsP. 192
Параграф 4.2.1. Элементы постростовой технологии лазеров с широким мезаполосковьш контактом. 194
Параграф 4.2.2. Измерительные методики лазеров с широким мезаполосковым контактом. 195
Параграф 4.3.1. Исследование мощных лазерных диодов с шириной полоска 100 мкм на базе InGaAs/GaAs/(AlGaAs)GaInP гетероструктур. 198
Параграф 4.3.2. Исследование мощных лазерных диодов на базе GaAs/InGaAs/AlGaAs гетероструктур с расширенным волноводом и широким мезаполосковым контактом. 206
Параграф 4.3.3. Исследование свойств InGaAsP/InP лазерных диодов с расширенным волноводом и широким мезаполосковым контактом. 212
Параграф 4.3.4. Свойства InGaAsP/InP-гетеролазеров со ступенчатым расширенным волноводом. 218
Параграф 4.4.1 Особенности температурной зависимости пороговой плотности токов в РО InGaAsP/InP ДГ лазерах (X =1.3 мкм) с тонкой активной областью. 223
Параграф 4.4.2. Исследование температурной зависимости пороговых характеристик InGaAsP/InP гетеролазеров (А,=1.55 мкм). 227
Параграф 4.4.3. Температурная зависимость дифференциальной квантовой эффективности квантово-размерных InGaAsP/InP лазеров с расширенным волноводом. 236
Параграф 4.5. Температурный выброс носителей в квантово-размерных InGaAsP/InP лазерах с однородным и ступенчатым расширенным волноводом. 241
Параграф 4.6. О внутреннем квантовом выходе стимулированного излучения InGaAsP/InP гетеролазеров (Х,= 1.55 мкм). 248
Параграф 4.7. Порог катастрофической оптической деградации многомодовых лазеров. 257
Выводы к главе 4. 270
Глава 5. Одномодовые лазеры на основе гетероструктур в системе твердых растворов InGaAsP и их свойства .
Параграф 5.1. Одномодовые полосковые лазеры. (Предварительные замечания). 273
Параграф 5.2. Полосковые лазеры, полученные имплантацией высокоэнергетичных ионов кислорода. 274
Параграф 5.2.1. Влияние параметров имплантационного режима высокоэнергетичных ионов кислорода на свойства InP и твердых растворов InGaAsP. 274
Параграф 5.2.2. Оптимальная конструкция полоскового имплантационного лазера и зависимость пороговой плотности тока от ширины области протекания носителей заряда. 278
Параграф 5.2.3. Мезаполосковые одномодовые лазеры. 281
Параграф 5.3.1 Технология изготовления мезаполосковых лазеров с помощью селективного и ионно-плазменного травления. 288
Параграф 5.3.2. Исследование условий генерации нулевой поперечной
моды в мезаполосковых лазерах в системе твердых растворов InGaAsP. 295
Параграф 5.3.3 Селекция основной поперечной моды в мезаполосковых лазерах за счет внесения дополнительных оптических потерь. 306
Параграф 5.3.4 Исследование излучательных характеристик в двухсекционном перестраиваемом мезаполосковом одномодовом InGaAsP/InP лазере. 310
Параграф 5.4. Мезаполосковые зарощенные одномодовые лазеры. 315
Параграф 5.4.1. Технология мезаполосковых зарощенных лазеров на основе РО ДГС InGaAsP/InP. 315
Параграф 5.4.2 Условия генерации нулевой поперечной моды в мезаполосковых зарощенных InGaAsP лазерах раздельного ограничения. 320
Параграф 5.4.3. Оптимизация конструкции одномодовых мезаполосковых зарощенных лазеров в системе твердых растворов InGaAsP раздельного огран ичения. 327
Параграф 5.4.4. Влияние температуры на свойства одномодовых мезаполосковых зарощенных гетеролазеров раздельного ограничения. 336
Параграф 5.4.5 О сроке службы одномодовых гетеролазеров раздельного ограничения. 341
Выводы к главе 5. 345
Заключение. 349
Список включенных в диссертацию работ. 350
Список литературы. 356
