Введение
Глава 1 Обзор литературы 16
1.1 Микрорезонаторы с модами шепчущей галереи 16
1.2 Активная область микролазеров с модами шепчущей галереи 23
1.3 Характеристики микродисковых и микрокольцевых лазеров 29
1.4 Методы управления модовым составом и реализации направленного вывода излучения в свободное пространство из микродисковых и микрокольцевых резонаторов 35
Заключение к главе 1 42
Глава 2 Экспериментальные методы 44
2.1 Синтез методом молекулярно-пучковой эпитаксии гетероструктур с квантовыми точками и азот-содержащими квантовыми ямами для микродисковых лазеров 45
2.2 Синтез методом МОГФЭ гетероструктур с гибридными наноструктурами квантовая яма-точка (In,Ga)As для микродисковых лазеров 53
2.3 Методы формирования микрорезонаторов 55
2.4 Методы, использованные для исследования характеристик микролазеров 60
Заключение к главе 2 62
Глава 3 Микродисковые и микрокольцевые лазеры сверхмалого диаметра с активной областью на основе квантовых точек InAs/InGaAs 64
3.1 Оптические моды в полупроводниковых микродисковых лазерах 65
3.2 Анализ добротности и пороговых характеристик полупроводниковых микролазеров с МШГ резонатором 76
3.2.1 Зависимость потерь в микродисковом резонаторе от его диаметра 76
3.2.2 Влияние фактора оптического ограничения в вертикальном волноводе МШГ резонатора на пороговые характеристики микролазеров 83
3.3 Предельное уменьшение размеров микролазеров с InAs/InGaAs квантовыми точками, работающих при комнатной температуре 90
3.4 Анализ теплового сопротивления дисковых микролазеров 101
3.5 Характеристики микролазеров с InAs/InGaAs квантовыми точками, работающих при повышенных температурах 106
3.6 Лазерная генерация в смонтированных на подложке кремния микродисковых резонаторах А3В5 с квантовыми точками InAs/InGaAs 109
Заключение к главе 3 113
Глава 4 Инжекционные микродисковые лазеры с активной областью на основе квантовых точек InAs/InGaAs/GaAs спектрального диапазона 1.3 мкм 117
4.1 Характеристики инжекционных микродисковых лазеров с активной областью на основе квантовых точек InAs/InGaAs/GaAs при комнатной температуре 119
4.2 Характеристики инжекционных микродисковых лазеров с активной областью на основе квантовых точек InAs/InGaAs/GaAs при повышенных температурах 125
4.3 Выходная мощность инжекционных микродисковых лазеров с активной областью на основе квантовых точек InAs/InGaAs/GaAs 130
Заключение к главе 4 133
Глава 5 Влияние локального изменения показателя преломления на поверхности резонатора на характеристики микродисковых лазеров 135
5.1 Изменение показателя преломления с помощью формирования выемок на поверхности резонатора 137
5.2 Локальное изменение показателя преломления снаружи МШГ резонатора 146
Заключение к главе 5 159
Глава 6 Микродисковые лазеры с активной областью на основе полупроводниковых гетероструктур различной квантовой размерности 162
6.1 Микролазеры с активной областью на основе массивов гибридных наноструктур (In,Ga)As/GaAs 164
6.2 Исследование влияния сульфидной пассивации на характеристики микролазеров 171
6.3 Микролазеры с активной областью на основе квантовых ям GaxIn1-xNyAs1-y(Sb)/GaAsN 175
Заключение к главе 6 182
Заключение 184
Список публикаций, включенных в диссертацию 191
Список цитированной литературы 204
