在2-2.4微米的压力工程垂直发射InGaAsSb量子井激光器:井内与屏障送,酸盐结合和热优化

科学领域:

• 半导体激光器半导体激光器
• 光电学是指光电子产品.
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 基于GaSb的膜外腔表面发射激光器 (MECSEL) 中的连续波 (cw) 激光对于短波红外 (SWIR) 应用至关重要.
• 研究量子井 (QW) 应变和方法对于优化MECSEL性能至关重要.

研究的目的:

• 在2.0-2.4微米范围内运行的基于GaSb的MECSEL中全面研究cw lasing.
• 分析QW应变对基于InGaAsSb的MECSEL结构的影响,使用井内和屏障送.
• 为了提高MECSEL的制造产量和热性能.

主要方法:

• 制造了八个基于InGaAsSb的MECSEL结构,具有不同的QW应变.
• 实施酸盐粘合,以提高晶圆粘合产量.
• 井内和障碍物抽效率和热电阻的比较.
• 状态密度 (DOS) 和人口逆转的理论计算.

主要成果:

• 酸盐结合使制造产量从<10%增加到>60%.
• 只有压力紧张的QWs具有>1%的格子不匹配,证明了激光.
• 在井内抽水实现了0.5 ± 0.1K/W的记录低的热阻在2μm.
• 由于Auger重组,斜率效率降低到2.35微米,但井内设计保持了优越的热性能 (0.6 ± 0.2 K/W).

结论:

• 压缩应变对于在基于GaSb的MECSEL中实现种群逆转至关重要.
• 在井内的MECSEL提供了一个热效率高,波长可扩展的平台.
• 这些激光器适用于SWIR应用,如气体传感,医学诊断和分子光谱学.