FI120777B - Nopea saturoituva puolijohdevaimennin ja menetelmä sen valmistamiseksi - Google Patents

Description

Nopea saturoituva puolijohdevaimennin ja menetelmä sen valmistamiseksi

KEKSINNÖN ALA

5

Nyt esillä oleva keksintö kohdistuu yleisesti puolijohdelaitteisiin, jotka käsittävät saturoitavissa olevia vaimentimia, ja erityisesti menetelmään absorption elpymisajan lyhentämiseksi. Lisäksi menetelmä kohdistuu tällaisen laitteen käyttöön moodilukituissa lasereissa, jotka käsittävät 10 ainakin vahvistusväliaineen, välineet vahvistusväliaineen pumppaamiseksi ja päätypeilit.

KEKSINNÖN TAUSTA

15 Saturoituvat puolijohdevaimentimet ovat epälineaarisia optisia elementtejä, joilla saadaan tuleva valonsäde vaimenemaan voimakkuuden mukaan; pienitehoinen tuleva säteily sopivimmin absorboituu, kun taas suuritehoinen säteily kulkee saturoituvan vaimentimen läpi ja vaimenee paljon vähemmän. Käytännön syistä saturoitavissa oleva puolijohde-20 vaimennin on yleensä integroitu puolijohde-, eriste- tai metallipeiliin (-peileihin), joka muodostaa saturoituvan Fabry-Perot-vaimentimen (FPSA). Yleisesti FPSA:ta voidaan käyttää heijastuksessa tai lähetyk-... sessä. Heijastuksessa käytettävä FPSA, jota tavallisesti kutsutaan sa turoitavissa olevaksi puolijohdevaimenninpeiliksi (SESAM, • · · ;*Y 25 semiconductor saturable absorber mirror), on useimmiten käytettävä s konfiguraatio. SESAMeita on sovellettu hyvin erilaisilla aloilla. Erityi- : sesti SESAMeihin perustuva passiivinen moodilukitus on tehokas tapa * · : tuottaa lyhyitä optisia pulsseja yksinkertaisissa laserkaviteeteissa. Tällä :***: tekniikalla on tuotettu ultralyhyitä optisia pulsseja käyttäen erilaisia 30 SESAM-malleja. Katso esimerkiksi julkaisut F. X. Kärtner ym., IEEE J. Sei. Top. Quantum Electron., voi. 2, s. 540-556, 1996, ja B. C. Collings .···. ym., IEEE J. Sei. Topics Quantum Electron, voi. 3, s. 1065-1075, 1997, US-patentti 4,860,296 (Chemla ym.) tai US-patentti 5,627,854 (Knox). Lähetyksen yhteydessä käytettäviä FPSA:ita ei ole aiemmin paljoa tut- • · · 35 kittu. Lähetyskonfiguraatiolla on kuitenkin etunsa, katso esimerkiksi Fl-:*.·. patenttihakemus 20055220 (Okhotnikov ym.), ja teknologiaa kehitetään edelleen.

• · 2 FPSA käsittää puolijohdemateriaalia (-materiaaleja), jonka energiavyö on riittävän pieni kontrolloitavan optisen signaalin vaimentamiseksi. Vaimentava materiaali on yleensä upotettu puolijohdemateriaaliin 5 (-materiaaleihin), jolla on suurempi energiavyö(t) ja joka ei vaimenna optista signaalia. Yksittäisen vaimennuskerroksen paksuus on tyypillisesti muutamien nanometrien luokkaa kvanttimekaanisten vaikutuksien mahdollistamiseksi (tässä tapauksessa vaimennuskerroksista käytetään nimitystä kvanttikaivot, quantum well, QW). Koko vaimenninalue 10 voi käsittää useita kvanttikaivokerroksia, jotka muodostavat ns. moni-kvanttikaivorakenteen. Konstruktion muita piirteitä voivat olla epälineaarisen vaimentavan kerroksen sijoittaminen Fabry-Perofn kaviteettiin, jota tavallisesti rajaavat puolijohdepeilit, sekä välineet sähkökentän muodostamiseksi rakenteeseen sen vaimennusominaisuuksien säätä-15 miseksi, kuten on esitetty artikkelissa Heffernan ym, Appi. Phys. Lett., voi. 58, s. 2877-2879, 1991. Vaihtoehtoisesti saturoitavissa olevan vaimentimen optisten ominaisuuksien muuttamiseen voidaan käyttää ulkoista optista lähdettä, josta saadaan ohjaussäde, jolloin ohjaussäde voi absorboitua myös saturoitavissa olevan vaimentimen ympärillä ole-20 vaan materiaaliin, kuten on esitetty esimerkiksi julkaisussa M. Guina ym., Opt. Lett., 28, s. 43-45, 2003.

Saturoitavissa olevan puolijohdevaimentimen eräs tärkeä piirre on . elpymisaika; erityisesti tehokasta ja itsekäynnistyvää moodilukitusta •*V 25 varten elpymisajan arvon tulisi pysyä muutaman pikosekunnin ja muu- ♦ · · : : : tämän kymmenen pikosekunnin välisellä alueella vahvistusväliaineesta ja laserkaviteetista riippuen, kuten esitetään esim. julkaisussa R. Herda : ym., Appi. Phys. Lett., voi. 86, s. 01111-1 - 01111-3, 2005. Käytetyim- C..: piä tekniikoita elpymisajan lyhentämiseksi sopiviin arvoihin ovat kas- 30 vatus matalassa lämpötilassa, kuten esitetään julkaisussa Gupta ym., IEEE J. Select. Topics Quantum Electron., voi. 10, s. 2464-2472, 1992 ;***: ja ionisäteily, kuten esitetään esimerkiksi julkaisussa Delponet et ai.,

Appi. Phys. Lett., voi. 72, s. 759-761, 1998. Molemmat näistä teknii- • · * koista ovat riippuvaisia samasta fyysisestä mekanismista, eli ei-säteily- 35 rekombinaatiokeskuksina toimivien vikojen muodostamisesta vaimen- ·*·*; nuksen elpymisajan lyhentämiseksi. Kullakin näistä tekniikoista on • # kuitenkin tiettyjä haittapuolia. Esimerkiksi kasvatus matalassa lämpö- 3 tilassa vaatii kasvatusparametrien kriittistä säätöä ja se on pääasiassa optimoitu GaAs-pohjaisille laitteille. US-patentissa 6,551,850 (Keller ym.) esitetty vaihtoehtoinen menetelmä käyttää hyväkseen matalassa lämpötilassa kasvattamisen ja Be-atomeilla seostamisen yhdistelmää 5 vähentääkseen elpymisaikaa 110 fs:iin uhraamatta paljoa epälineaarisista ominaisuuksista. Tämä menetelmä on kuitenkin pääasiassa sovellettavissa kiinteän olomuodon lasereissa vaadittavien SESAMien valmistamiseen. Toisaalta säteilytys painavilla tai keveillä ioneilla tarjoaa lisää joustavuutta sellaisten SESAMien saamiseen, joilla on laa-10 jempi elpymisaikojen vaihtelualue samasta kiekosta. Ionisäteilytystä on onnistuneesti sovellettu sekä GaAs- että InP-pohjaisiin materiaaleihin. Tämän tekniikan piilevänä vaarana on se, että se vaatii kalliita ja melko monimutkaisia ionikiihdyttimiä, jotka kasvattavat valmistusprosessin monimutkaisuutta. Toinen haittapuoli liittyy lähetyksessä käytettävien 15 FPSA:iden säteilytykseen, joka tavallisesti käyttää kahta puolijohde-DBR:ää, yhtä absorptioalueen alapuolella ja toista absorptioalueen yläpuolella. Tästä geometriasta johtuen ainakin ionisäteilytyslähtee-seen kohdistuva DBR kohtaa tiettyjä puutteita säteilytyksen tuloksena. DBR:n ionisäteilytys johtaa lisääntyneisiin kirkastamattomissa oleviin 20 häviöihin ja sitä tulisi yleisesti välttää.

N-pitoisten sidospuolijohteiden, eli GaAsN ja InGaAsN, kasvatus on tullut esiin tärkeänä sellaisten puolijohdelaserdiodien kehitysalueena, jotka toimivat noin 1,3 pm:llä, katso esimerkiksi Kondow ym., |·γ 25 “GalnNAs: a novel material for long-wavelength semiconductor lasers”, ;·γ IEEE J. Selct. Topics in Quantum Electron., vol. 3, s.719-730, 1997.

:.:: GalnNa-rakenteet kasvatetaan tavallisesti käyttäen kiinteän olomuodon • · : molekulaarisädereaktoria (MBE, molecular beam reactor), joka on va- rustettu radiotaajuisella (RF) plasmalähteellä, jota käytetään reaktiivi-30 sen N:n tuottamiseen ultrapuhtaasta N2:sta, katso esimerkiksi Fischer ym., “GalnNAs for GaAs based lasers for the 1.3 to 1.5 pm range”, J. of Crystal Growth, vol. 251, s. 353-359, 2003. Typpiplasman tuotolla on useita erilaisia komponentteja: atomit (N), molekyylit (N2) ja ionit (N2+), mutta vain atomiset N:t ovat toivottavia liitettäväksi GaAsN- tai ·· 35 InGaAsN-materiaaleihin, katso esimerkiksi Carrere ym., “Nitrogen-•V; plasma study for plasma-assisted MBE growth of 1.3 pm laser diodes”,

Solid-State Electron., voi. 47, s. 419-423, 2003. Tutkimukset ovat 4 osoittaneet että N2+-ionien tuotannon minimointi johtaa merkittävään GalnNAs-pohjaisten laitteiden optisten ominaisuuksien parantumiseen, kuten esitetään esimerkiksi julkaisussa T. Kageyama, “Optical quality of GaNAs and GalnNAs and its dependence on RF cell condition in 5 chemical beam epitaxy”, J. of Cryst. Growth, vol. 209, s. 350-354, 2000. Näin ollen tavallisessa käytännössä sellaisten N-pitoisten puoli-johderakenteiden kasvatusta varten, joilla on matala virhetiheys, plas-malähdevirtauksessa olevat energiset ionit poistetaan käyttämällä sähköstaattisten deflektoreiden paria tai optimoimalla plasma-asetukset.

10 Esimerkiksi julkaisussa Reifsnider ym., “Use of optical emission intensity to characterize an RF plasma source for MBE growth of GaAsN", J. of Cryst. Growth, voi. 243., s. 396-403, 2002 esitettiin, että optimaalisen teho- ja virtausyhdistelmän valinta pienentää ionien tuotantoa plasmalähteestä, mikä vaikuttaa sekä ionien määrään että 15 energiaan. Tässä keksinnössä käytetään päinvastaista prosessia, nimittäin N2+-ionien tuotannon lisäämistä sillä tavoitteella, että otetaan käyttöön ei-säteilyrekombinaatiokeskuksia saturoitavissa olevien puo-lijohdevaimentimien kasvatuksen aikana, ja näin vähennetään laitteen vaimennuksen elpymisaikaa.

20

KEKSINNÖN YHTEENVETO

··· • · · • * · : .·. Tämän keksinnön päätavoitteena on esittää menetelmä vaimennuksen elpymisajan säätämiseksi saturoitavissa olevan puolijohdevaimennin-" V 25 rakenteen epitaksiaalisen kasvun aikana käyttäen in situ - säteilytystä i*:.: N2+-ioneilla. Ionit indusoivat säädetyn määrän hilan virheitä, jotka toimi- :·:: vat ei-säteilyrekombinaatiokeskuksina epälineaarisella absorptio- alueella. Nämä keskukset sieppaavat valosynnytetyt kuljettajat ja tämän seurauksena vähentävät vaimentimen elpymisaikaa.

30 • · » vv • .**·. Tarkemmin sanottuna nyt esillä olevan keksinnön menetelmän mukai- **\ sesti ionit valmistetaan käyttäen kiinteän lähteen molekulaarisäde-epi- :·*"* taksiareaktorin (MBE) kasvatuskammioon yhdistettyä radiotaajuus- plasmalähdettä.

35 • · · w • · j..I# Menetelmällä valmistetun puolijohdelaitteen yleinen arkkitehtuuri kä- **··* sittää ainakin epälineaarisen absorptioalueen, joka sisältää kvantti- 5 kaivoja, kvanttipisteitä tai puolijohdemateriaalia, sekä puskurointi- ja päällikerroksia.

Tarkemmin saottuna menetelmä on pääasiassa tunnettu siitä, että ab-5 sorptioalueen epitaksiaalisen kasvatuksen jälkeen absorptioaluetta säteilytetään N2+-ioneilla, jotka on muodostettu radiotaajuusplasma-lähteellä, joka on liitetty kasvatuskammioon, jossa laitteen kerrokset höyrystetään.

10 Menetelmässä plasmalähteen, eli radiotaajuustehon ja N2-kaasuvir-tauksen, asetus valitaan halutun ionivirran tuottamiseksi.

Kuten alan ammattilaiset havaitsevat, radiotaajuusplasmalähdettä käyttävän in-situ -ionisäteilytyksen menetelmää voisi soveltaa muun 15 tyyppisiin ioneihin, kuten Ar+, saturoitavissa olevan puolijohdevaimen-timen elpymisajan pienentämiseksi.

PIIRUSTUSTEN LYHYT KUVAUS

20 Keksintöä havainnollistetaan yksityiskohtaisesti seuraavassa selityksessä, jossa selostetaan esimerkkeinä erityisiä suoritusmuotoja ja :T: vastaavia piirustuksia, joissa: * · • · · • · « ··· « • Kuva 1 esittää poikkileikkauksena tämän keksinnön mukaan muo- :25 dostetun FPSA:n yleisrakennetta käytettäväksi heijastus- :*V tilassa.

• · · *·· ··· « · ”·* Kuva 2 esittää vaimennuksen elpymisaikoja kahdessa tapauk- ,, sessa. a) käytettäessä standardikasvatusta ja b) käytettä- *·[·** 30 essä in-situ -säteilytystä N-ioneilla.

• · • · • · ·

Kuvat 3a-3d esittävät passiivisesti moodilukittujen kuitulaserien useita .···! suoritusmuotoja, joissa käytetään tämän keksinnön mukaan valmistettuja saturoitavissa olevia puolijohdevaimentimia.

i*V 35 • * 6

KEKSINNÖN YKSITYISKOHTAINEN KUVAUS

Kuvaan 1 viitaten tämän keksinnön mukaisesti muotoillun puolijohde-FPSA:n yleinen rakenne sisältää puolijohdesubstraatin 1, esimerkiksi 5 GaAs tai InP, joka soveltuu korkealaatuisten seospuolijohteiden, joissa on vuorotellen suuri ja pieni taitekerroin, kasvattamiseksi DBR-heijas-timen (distributed Bragg reflector) 2 muodostamiseksi. DBR-kerrosten paksuus on neljäsosa siitä optisesta aallonpituudesta, jota DBR:n on suunniteltu heijastavan maksimitasollaan. Heijastavuutta voidaan sää-10 tää muuttamalla osakerroksien lukumäärää. Laite sisältää absorptio-alueen 3, joka käsittää kerroksen (kerroksia), jonka energiavyö varmistaa optisen signaalin vaimennuksen ja tarjoaa epälineaarisen vuorovaikutuksen signaalin kanssa. Absorptioalue 3 kasvatetaan väli-kerroksen 4 päälle ja sitä seuraa puskurointikerros 5. Puskurointi-15 kerroksen 5 paksuus auttaa säätämään N2+-ionien läpäisyä, ja näin ollen vikojen määrää aktiivisella alueella 3.

Tämän keksinnön mukaisesti oletetaan, että puskurointikerroksen 5 kasvatuksen jälkeen näytettä säteilytetään N2+—ioneilla, eikä mitään 20 muita materiaaleja kerrostu säteilytyksen aikana. Lisäapuna säteilytyk- sen vaikutusten säätämiseksi absorptioalueen kiteisellä rakenteella on sen puolijohdekiekon lämpötila, jossa kerrostuminen tapahtuu. Pää- asiallinen säteilytysvaikutusten säätö saavutetaan säätämällä säteily- tysaikaa ja radiotaajuusplasmalähteen asetuksia (teho ja virtaus), millä i*Y 25 on suora vaikutus N2+-ionivirtauksen ominaisuuksiin; esim. suuret ra-• · · "V diotaajuustehot ja matalat virtaustulokset saavat aikaan suuremman • · · !“/· määrän ja energisempiä ioneita, katso esimerkiksi Reifsnider ym., ”Use :.:: of optical emission intensity to characterize an RF plasma source for MBE growth of GaAsN”, J. of Cryst. Growth, voi. 243, s. 396-403, 30 2002.

♦ · • · • ··

Ylimääräinen seospuolijohdekerros (-kerroksia) 6 sijoitetaan puskuri- *. alueen 5 yläpuolelle alimpien puolijohdepeilien 2 ja ylimmän peilin 27 ··· ·“· laitteen pinnan rajaaman Fabry-Perofn kaviteetin paksuuden säätämi- 35 seksi. Fabry-Perofn kaviteetin resonanssiaallonpituudella toimiminen :*·*: ja absorptioalueen sijoittaminen kaviteetissa olevan optisen kentän * · vastasolmuille parantaa saturoitavissa olevan vaimentimen epälineaa- 7 risia ominaisuuksia. Rakenne voi päättyä puolijohteeseen DBR (2’). Vaihtoehtoisesti ylimmän peilin 2’ kerroksia ei kasvateta; tässä tapauksessa puolijohde-ilma-rajapinta toimii osittain heijastettuna peilinä Fabry-Perofn kaviteettiin.

5 N-säteilytyksen vaikutus esitetään kaaviollisesti kuvassa 2, joka esittää heräteoptista pulssia seuraavaa epälineaarisen vaimennuksen vaihtelua. Vaimennuksen elpymisaikavakio liittyy suoraan ionivirtauksen ominaisuuksiin, säteilytysaikaan, puskurointikerroksen 5 10 paksuuteen ja näytteen lämpötilaan. Erityisesti merkittävä vähennys vaimennuksen elpymisajassa voitaisiin saavuttaa korkealla annoksella N2+-ioneita. Ylimääräiset optimointivaiheet voivat sisältää myös in-situ tai kasvatuksen jälkeistä nopeaa lämpökäsittelyä.

15 Kuten alan ammattilaiset voisivat havaita, tässä keksinnössä esitettyä menetelmää voidaan käyttää sellaisten FPSA:iden valmistamiseksi, joilla on vaadittava elpymisaika ja jotka toimivat halutulla aallonpituusalueella käyttäen sopivia seospuolijohteita osakerroksia varten.

20 Kuvissa 3a ja 3b esitetyn sovelluksen mukaan heijastuksessa käytettävää FPSA:ta, eli nyt esillä olevan keksinnön mukaan konstruoitua :T: SESAMia 12 käytetään kuitulaserin passiiviseen moodilukitukseen.

•Tässä vahvistusväliainetta, esimerkiksi erbiumilla tai ytterbiumilla :seostettua kuitua 7, pumpataan optisesti signaalisäteen muodostami-25, seksi. Pumppu 8 muodostaa pumppusignaalin, joka kytketään kuituun "V kytkinalueella 9. Laserkaviteettia rajaa SESAM 12 vahvistusalueen yh- della puolella ja toinen peili 10 tai 11 vahvistusalueen toisella puolella. SESAM voi olla liitetty kaviteettiin päittäin tai linssin avulla. Laserkavi-teetti voi käyttää dispersiokompensaattoreita 11, jotka sisältävät, mutta :T: 30 eivät rajoitu hilapareihin, prismoihin, erityiskuituihin, kuten dispersio- kompensaatiokuituun, ja fotonienergiavyökuituun.

··· • « • · · *y: Kuvat 3c ja 3d paljastavat muita sovellusesimerkkejä, joissa FPSA:ta käytetään kuitulasereiden moodilukituksen lähetykseen. Muilla kävi-35 teettielementeillä on sama toiminto kuin edellä kuvatuilla.

• · • · 1 • · • · * · · 8

VIITEJULKAISUT US-PATENTTI JULKAISUT

4,860,296 8/1989 Chemla 372/44 5,627,854 6/1997 Knox 372/99 6,551,850 04/2003 Keller 438/45

Fl-patenttihakemukset 20055220 Okhotnikov, Oleg ja Guina Mircea: “Resonant Fabry-Perot Semiconductor Saturable Absorber”

MUUT JULKAISUT

F.X Kärtner ym., “Soliton mode-locking with saturable absorbers”, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron., vol. 2, s. 540-556, 1996.

B.C. Codings ym, “Short cavity Erbium/Ytterbium fiber laser mode-locked with a saturable Bragg reflector", IEEE J. Sel. Topics Quantum Electron, vol. 3, s. 1065-1075, 1997.

J. F. Heffernan, M. H. Moloney ym, “All optical, high contrast absorptive * modulation in an asymmetric Fabry-Perot etalon", Appi. Phys. Lett., !.:1· 5 vol. 58, s. 2877-2879, 1991.

• · • · « • · · "V M. Guina ym., “Harmonic mode-locking by synchronous optical |·ϊ ϊ pumping of a saturable absorber with the residual pump", Opt. Lett., * 1 · 28, s. 43-45, 2003.

* · · · ’ ’ • · * · * · «· 1 10 R. Herda ym. “Effect of amplified spontaneous emission and absorber mirror recovery time on the dynamics of mode-locked fiber lasers”, Appi. Phys. Lett., vol. 86, s. 01111-1 - 01111-3, 2005.

• · ··· S. Gupta ym., “Ultrafast carrier dynamics in lll-V semiconductors grown 15 by molecular-beam epitaxy at very low substrate temperatures”, IEEE J. Select. Topics Quantum Electron., vol. 10, s. 2464-2472, 1992.

• · » • · · • « 1 · • · • · • · · 9 J. T. Gopinath ym., “Ultrafast recovery time in implanted semiconductor saturable absorber mirrors at 1.5 pm”, in Proc. CLEO, 2001 s. 698— 700.

5 E. Lugagne Delpon ym, ’’Ultrafast excitonic saturable absorption in ion-implanted InGaAs/lnAlAs multiple quantum wells", Appi. Phys. Lett., vol. 72, s. 759-761, 1998.

Kondow ym., "GalnNAs: a novel material for long-wavelength semi-10 conductor lasers”, IEEE J. Selct. Topics in Quantum Electron., vol. 3, s.719-730, 1997.

Fischer ym., "GalnNAs for GaAs based lasers for the 1.3 to 1.5 pm range”, J. of Crystal Growth, vol. 251, s.353-359, 2003.

15

Carrere ym, "Nitrogen-plasma study for plasma-assisted MBE growth of 1.3 pm laser diodes", Solid-State Electron., vol. 47, s. 419-423, 2003.

20 T. Kageyama julkaisussa “Optical quality of GaNAs and GalnNAs and its dependence on RF cell condition in chemical beam epitaxy”, J. of Cryst. Growth, vol. 209, s. 350-354, 2000.

Reifsnider ym., “Use of optical emission intensity to characterize an RF

25 plasma source for MBE growth of GaAsN”, J. of Cryst. Growth, vol.

...... 243., s. 396-403, 2002.

• * · • » » · » ♦ · · «»· · • · • · · • · · ··· · * · • · · • · · ♦ *· · • · • · · • · · ··· 9 999 9 w 9 9 999 999 9 9 9 9 9· 9 999 9 9 9 9 999 9 9 9 • 99 9 9· 9 9 999 • 9 9 9 999 9 • 9 9 • 99 9 9 9 9 999 9 9 • 9 999

Claims (14)

1. Menetelmä saturoituvan absorptiopuolijohdelaitteen (12) valmistamiseksi molekulaarisäde-epitaksialla, joka menetelmä käsittää 5 ainakin askeleet: - absorptioalueen (3) muodostaminen, - DBR-heijastimen (2) muodostaminen, - puskuroi ntikerroksen (5) muodostaminen, - välikerroksen (6) muodostaminen, 10 tunnettu siitä, että absorptioalueen (3) epitaksiaalisen kasvatuksen jälkeen puskurointikerros (5) kasvatetaan absorptioalueen (3) päälle, puskuroi nti kerrosta (5) säteilytetään Neoneilla, jotka on muodostettu radiotaajuusplasmalähteellä, joka on liitetty kasvatuskammioon, jossa laitteen kerrokset (3, 5, 6) höyrystetään, ja puskurointikerroksen (5) 15 paksuutta voidaan muuttaa säteilyn absorptioalueessa (3) aikaansaamien virheiden määrän säätämisessä, että kasvatuskammio on MBE-reaktori, että absorptioalue (3) muodostetaan I nxGa 1 .xAs-y hdisteeksi, ja että puskurointikerros (5) muodostetaan jostakin seuraavista:

20. InP, - GaAS, tai :T: - AIGaAs. ♦ ♦ · • » · • · · : X

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että "X 25 myös säteilyn absorptioalueessa (3) aikaansaamien virheiden määrän • · · "V säätämisessä käytetään radiotaajuusplasmalähteen tehoa ja virtausta, \*i.: aikaa, jonka rakenne on altistuneena N+-ionivirtaukselle, ja ainakin • ♦ *—* osan puolijohderakenteen lämpötilaa. v : 30

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se käsittää puolijohdekiekon valmistamisen puolijohdelaitteeseen (12), ja : X puolijohdekiekon lämpötilasäätöä käytetään säteilyn absorptioalueessa “X (3) aikaansaamien virheiden määrän säätämiseksi. • · • · · v.: 35

4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmä käsittää ainakin kahden puolijohdepeilin (2, 2’) integroinnin absorptioalueelle (3).

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1—4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että absorptioalueeseen (3) muodostetaan kvanttikaivoja, kvanttipisteitä tai puolijohdemateriaalia. 5

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1—5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että absorptioalue (3) muodostetaan lnxGai.xAs-yhdisteeksi, jossa x on n. 0,53, ja DBR-heijastimen maksimiheijastuksen keskikohta on 1550 nm:n aallonpituuden vaiheilla. 10

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1—5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että absorptioalue (3) muodostetaan InxGa^xAs -yhdisteeksi, jossa x on n. 0,31, ja DBR-heijastimen maksimiheijastuksen keskikohta on 1040 nm:n aallonpituuden vaiheilla. 15

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1—5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että absorptioalue (3) muodostetaan I^Ga^As-yhdisteeksi, jossa x on n. 0,14, ja DBR-heijastimen maksimiheijastuksen keskikohta on 920 nm:n aallonpituuden vaiheilla. 20

9. Laser, joka käsittää ainakin :T: - vahvistusväliaineen (7), : :*: - välineet vahvistusväliaineen (7) pumppaamiseksi, \/: - peilin (10), 25. yhden tai useamman dispersiokompensointielementin (11), ja • · · - puolijohdelaitteen (12), joka käsittää |:l/ - puolijohdealustan (1), *···' - hajautetun Braggin heijastinkerroksen (2), - absorptioalueen (3), ja v : 30 - puskurointikerroksen (5), tunnettu siitä, että puolijohdelaite (12) on valmistettu jonkin : !·. patenttivaatimuksen 1—8 mukaisella menetelmällä.

·»· · • · · • · • · *" 10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laser, tunnettu siitä, että peili (10) :.v 35 on laserissa muodostetun lasersäteilyn lähtöportti. • · · • a • a ···

11. Patenttivaatimuksen 9 tai 10 mukainen laser, tunnettu siitä, että absorptioalue (3) on järjestetty muodostamaan epälineaarinen vaste saapuvaan valosäteeseen.

12. Jonkin patenttivaatimuksen 9-11 mukainen laser, tunnettu siitä, että absorptioalue (3) käsittää lnxGai-xAs-yhdistettä, jossa x on n. 0,53, puskuroi nti kerros (5) on muodostettu InP -yhdisteestä, ja Braggin heijastimen estovyöhykkeen keskikohta on 1550 nm:n aallonpituuden vaiheilla. 10

13. Jonkin patenttivaatimuksen 9-11 mukainen laser, tunnettu siitä, että absorptioalue (3) käsittää lnxGai-xAs-yhdistettä, jossa x on n. 0,31, puskuroi nti kerros (5) on muodostettu GaAs puskurista, ja Braggin heijastimen estovyöhykkeen keskikohta on 1040 nm:n aallonpituuden 15 vaiheilla.

14. Jonkin patenttivaatimuksen 9-11 mukainen laser, tunnettu siitä, että absorptioalue (3) käsittää In^a^xAs-yhdistettä, jossa x on n. 0,14, puskurointikerros (5) on muodostettu GaAs-yhdisteestä tai AIGaAs- 20 yhdisteestä, ja Braggin heijastimen estovyöhykkeen keskikohta on 920 nm:n aallonpituuden vaiheilla. «·· • · 1 • · · • · • · · • · · »M · • · • · · * · · ··· · • · • · · • · · IM · t · · • · M1 · • Φ · • · • · • · · • · · * · · « A 1 • · · • · ♦ · I·· • · • · · * I · ··· · • · · t · • · «·· * • · • I I • « · • · · · • · • · • · · β ' V