RU2309502C1 - Semiconductor injection laser - Google Patents
Semiconductor injection laser Download PDFInfo
- Publication number
- RU2309502C1 RU2309502C1 RU2006133220/28A RU2006133220A RU2309502C1 RU 2309502 C1 RU2309502 C1 RU 2309502C1 RU 2006133220/28 A RU2006133220/28 A RU 2006133220/28A RU 2006133220 A RU2006133220 A RU 2006133220A RU 2309502 C1 RU2309502 C1 RU 2309502C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solid
- solution
- emitter
- waveguide
- laser
- Prior art date
Links
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к квантовой электронной технике и может быть, в частности, использовано для накачки твердотельных лазеров, что требует весьма высокого коэффициента полезного действия (КПД) и мощности излучения полупроводникового лазера.The invention relates to quantum electronic technology and can, in particular, be used to pump solid-state lasers, which requires a very high coefficient of performance (COP) and the radiation power of a semiconductor laser.
Известен полупроводниковый лазер, включающий квантово-размерную активную область, волноводные слои, контактирующие с активной областью с обеих ее сторон, и полупроводниковую подложку. Дополнительное оптическое ограничение создается за счет слоев, выполненных из широкозонного оптического материала, примыкающих к полноводным слоям и имеющих такой же тип проводимости, JP 2005191349.A semiconductor laser is known, including a quantum-well active region, waveguide layers in contact with the active region on both sides thereof, and a semiconductor substrate. An additional optical limitation is created by layers made of wide-gap optical material adjacent to the full-flowing layers and having the same type of conductivity, JP 2005191349.
Недостатком данного технического решения является весьма высокая плотность мощности излучения на оптических гранях лазера и, как следствие, малый срок службы устройства. Кроме того, в данном лазере возникает генерация нескольких поперечных мод, что обусловливает недостаточную стабильность и невысокую общую мощность излучения.The disadvantage of this technical solution is the very high density of radiation power on the optical edges of the laser and, as a consequence, the short life of the device. In addition, several transverse modes are generated in this laser, which results in insufficient stability and low total radiation power.
Известен полупроводниковый инжекционный лазер, содержащий гетероструктуру раздельного ограничения, включающий многомодовый волновод, ограничительные слои которого одновременно являются эмиттерами р- и n-типа проводимости с одинаковыми показателями преломления, активную область, состоящую из, по меньшей мере, одного квантово-размерного активного слоя, расположение которой в волноводе и толщина волновода удовлетворяют соотношению: Г0 QW/Гm QW>1,7, где Г0 QW и Гm QW - факторы оптического ограничения для активной области нулевой моды и моды m-го (высшего) порядка (m=1, 2, 3...), соответственно, отражатели, оптические грани, омические контакты и оптический резонатор; активная область размещена в дополнительном слое, показатель преломления которого больше показателя преломления волновода, а толщина и расположение в волноводе определяются из условия выполнения упомянутого соотношения, причем расстояния от активной области до р- и n-эмиттеров не превышают длин диффузии дырок и электронов в волноводе соответственно, RU 2259620; согласно описанию данного изобретения слои гетероструктуры могут быть выполнены из твердого раствора AlGaAs.Known semiconductor injection laser containing a separate confinement heterostructure, including a multimode waveguide, the confining layers of which are simultaneously emitters of p- and n-type conductivity with the same refractive indices, the active region, consisting of at least one quantum-dimensional active layer, location wherein in the waveguide and the waveguide thickness satisfies the relationship: T 0 QW / QW T m> 1.7, wherein T 0 and T QW m QW - optical confinement factor for the active region of the zero mode fashion and m-g (Higher) order (m = 1, 2, 3 ...), respectively, reflectors, optical facets, ohmic contacts, an optical resonator; the active region is placed in an additional layer, the refractive index of which is greater than the refractive index of the waveguide, and the thickness and location in the waveguide are determined from the condition for the above relation to be fulfilled, and the distances from the active region to p and n emitters do not exceed the diffusion lengths of holes and electrons in the waveguide, respectively RU 2259620; According to the description of the present invention, heterostructure layers can be made of AlGaAs solid solution.
Данное техническое решение принято в качестве прототипа настоящего изобретения.This technical solution is made as a prototype of the present invention.
Недостатком прототипа является то обстоятельство, что электромагнитное поле основной (нулевой) поперечной моды полностью концентрируется в дополнительном слое, который имеет значительно меньшую толщину в сравнении с волноводными слоями. Это обусловливает избыточно высокую плотность мощности излучения на оптических гранях инжекционного лазера, что является причиной недостаточного срока его эксплуатации. Также следует отметить, что волноводные слои выполнены из материала, состав которого постоянен по толщине этих слоев. При высоком уровне инжекции неравновесных носителей это приводит к большим оптическим потерям и, как следствие, к снижению КПД прибора.The disadvantage of the prototype is the fact that the electromagnetic field of the main (zero) transverse mode is completely concentrated in an additional layer, which has a significantly smaller thickness in comparison with the waveguide layers. This leads to an excessively high radiation power density at the optical faces of the injection laser, which is the reason for its insufficient life. It should also be noted that the waveguide layers are made of a material whose composition is constant over the thickness of these layers. With a high level of injection of nonequilibrium carriers, this leads to large optical losses and, as a result, to a decrease in the efficiency of the device.
Задачей настоящего изобретения является снижение оптических потерь и повышение КПД устройства, а также снижение плотности мощности излучения на оптических гранях лазера и повышение тем самым срока службы прибора.The objective of the present invention is to reduce optical loss and increase the efficiency of the device, as well as reducing the power density of the radiation on the optical faces of the laser and thereby increasing the life of the device.
Согласно изобретению полупроводниковый инжекционный лазер содержит гетероструктуру раздельного ограничения, включающую квантово-размерную активную область, верхний и нижний волноводные слои, примыкающие к ним, соответственно, эмиттеры р- и n-проводимости, при этом эмиттер р-проводимости выполнен из твердого раствора AlXpGa1-XpAs, эмиттер n-проводимости выполнен из твердого раствора AlXnGa1-XnAs, верхний волноводный слой выполнен из твердого раствора AlYвGa1-YвAs, нижний волноводный слой выполнен из твердого раствора AlYнGa1-YнAs; новым в настоящем изобретении является то, что в твердом растворе AlXpGa1-XpAs значение мольной доли Хр находится в пределах от 0,5 до 0,7, в твердом растворе AlXnGa1-XnAs значение мольной доли Xn находится в пределах от 0,3 до 0,4, в твердом растворе AlYвGa1-YвAs значение мольной доли Yв на границе с эмиттером р-проводимости равно значению Хр и монотонно уменьшается до 0,25≤Yв≤0,30, в твердом растворе AlYнGa1-YнAs значение мольной доли Yн на границе с эмиттером n-проводимости равно значению Xn и монотонно убывает до 0,25≤Yн≤0,30, при этом толщина верхнего волноводного слоя находится в пределах 320-380 нм, а толщина нижнего волноводного слоя находится в пределах 470-530 нм.According to the invention, the semiconductor injection laser comprises a separate confinement heterostructure including a quantum-well active region, upper and lower waveguide layers adjacent to them, respectively, p- and n-conductivity emitters, while the p-conductivity emitter is made of Al Xp Ga solid solution 1-Xp As, the n-conductivity emitter is made from Al Xn Ga 1-Xn As solid solution, the upper waveguide layer is made from Al Yв Ga 1-Yв As solid solution, the lower waveguide layer is made from Al Yн Ga 1-Yн As solid solution ; new in the present invention is that in the Al Xp Ga 1-Xp As solid solution, the value of the molar fraction Xp is in the range from 0.5 to 0.7, in the Al Xn Ga 1-Xn As solid solution, the molar fraction Xn is in in the range from 0.3 to 0.4, in the solid solution Al Yв Ga 1-Yв As the value of the molar fraction of Yв on the border with the p-conductivity emitter is equal to the value of Хр and monotonically decreases to 0.25≤Yв≤0.30, in the solid the solution Al Yн Ga 1-Yн As the value of the molar fraction of Yн at the boundary with the n-conductivity emitter is equal to the value of Xn and monotonically decreases to 0.25≤Yn≤0.30, while the thickness of the upper waveguide the layer is in the range of 320-380 nm, and the thickness of the lower waveguide layer is in the range of 470-530 nm.
Заявителем не выявлены какие-либо технические решения, идентичные заявленному, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «новизна».The applicant has not identified any technical solutions identical to the claimed, which allows us to conclude that the invention meets the criterion of "novelty."
Благодаря выполнению эмиттера р-проводимости из твердого раствора AlXpGa1-XpAs с соблюдением условия: 0,5≤Хр≤0,7 электромагнитное поле, практически, не проникает в этот эмиттер, в результате чего снижаются оптические потери и увеличивается КПД лазера. Благодаря выполнению эмиттера n-проводимости из твердого раствора AlXnGa1-XnAs с соблюдением условия: 0,3≤Xn≤0,4 уменьшается рассеяние света на свободных носителях, что также способствует увеличению КПД. Кроме того, благодаря этому же происходит весьма существенное уменьшение концентрации электромагнитного поля в активной области и вокруг нее и, соответственно, снижение плотности мощности излучения на оптических гранях лазера и увеличение срока его службы.Due to the implementation of the p-conductivity emitter from the Al Xp Ga 1-Xp As solid solution, subject to the condition: 0.5≤Xr≤0.7, the electromagnetic field practically does not penetrate this emitter, as a result of which optical losses are reduced and the laser efficiency is increased . Due to the implementation of the n-conductivity emitter from the Al Xn Ga 1-Xn As solid solution, subject to the condition: 0.3 n Xn 0 0.4, light scattering on free carriers decreases, which also contributes to an increase in efficiency. In addition, due to this, there is a very significant decrease in the concentration of the electromagnetic field in and around the active region and, accordingly, a decrease in the radiation power density at the optical edges of the laser and an increase in its service life.
Следует указать, что при значениях Хр мольной доли AlAs в твердом растворе AlXpGa1-XpAs менее 0,5 существенно увеличиваются оптические потери на свободных носителях, а при Хр>0,7 возникает дополнительная быстрая деградация характеристик лазера, связанная с окислением оптических граней.It should be noted that, at values of the Chr molar fraction of AlAs in the Al Xp Ga 1-Xp As solid solution of less than 0.5, the optical losses on free carriers increase significantly, and at Xp> 0.7, an additional fast degradation of the laser characteristics arises due to the oxidation of optical faces.
При Xn менее 0,3 происходит выброс неравновесных носителей из активной области в волноводные слои и эмиттер n-проводимости, что приводит к резкому падению КПД. При Xn больше 0,4 в эмиттере n-проводимости возрастают оптические потери.When Xn is less than 0.3, nonequilibrium carriers are ejected from the active region into the waveguide layers and the n-conductivity emitter, which leads to a sharp decrease in the efficiency. At Xn greater than 0.4, optical losses increase in the n-conductivity emitter.
Благодаря тому, что верхний и нижний волноводные слои выполнены соответственно из твердых растворов AlYвGa1-YвAs и AlYнGa1-YнAs, в которых значения Yв и Yн на границах с эмиттерами р-проводимости и n-проводимости соответственно равны значениям Хр и Xn и монотонно уменьшаются до 0,25≤Yв≤0,30 и 0,25≤Yн≤0,30, возникает эффект «тянущего поля» в волноводных слоях. Этот эффект заключается в увеличении скорости перемещения неравновесных носителей в указанных слоях. В результате снижается концентрация инжектированных носителей в волноводных слоях и, как следствие, происходит уменьшение оптических потерь и повышается КПД лазера. При Yв и Yн менее 0,25 происходит выброс неравновесных носителей в волноводные слои из активной области, что резко уменьшает КПД прибора. При Yв и Yн больше 0,30 эффект тянущего поля становится недостаточно выраженным.Due to the fact that the upper and lower waveguide layers are respectively made of Al Yв Ga 1-Yв As and Al Yн Ga 1-Yн As solid solutions, in which the values of Yв and Yн at the boundaries with the emitters of p-conductivity and n-conductivity are respectively equal to Xp and Xn and monotonically decrease to 0.25≤Yв≤0.30 and 0.25≤Yн≤0.30, the effect of the "pulling field" in the waveguide layers. This effect consists in increasing the speed of displacement of nonequilibrium carriers in these layers. As a result, the concentration of injected carriers in the waveguide layers decreases and, as a result, the optical loss decreases and the laser efficiency increases. At Yb and Yn less than 0.25, nonequilibrium carriers are ejected into the waveguide layers from the active region, which sharply reduces the efficiency of the device. With Yb and Yn greater than 0.30, the pulling field effect becomes insufficiently expressed.
При толщине верхнего волноводного слоя (dBB) менее 320 нм происходит значительное проникновение электромагнитного поля в эмиттер р-проводимости, что приводит к увеличению оптических потерь. При dBB более 380 нм происходит уменьшение значения фактора оптического ограничения лазера, увеличение порогового и рабочего токов и, как следствие, снижение КПД. При толщине нижнего волноводного слоя (dHB) менее 470 нм происходит такое перераспределение электромагнитного поля в гетероструктуре, которое снижает значение фактора оптического ограничения лазера и его КПД; кроме того, возникает избыточная концентрация электромагнитного поля в активной области и вокруг нее, что приводит к уменьшению срока службы лазера. При увеличении dHB более 530 нм электромагнитное поле в недопустимо большой степени выходит за пределы активной области, что ведет к снижению КПД.When the thickness of the upper waveguide layer (d BB ) is less than 320 nm, a significant penetration of the electromagnetic field into the p-conductivity emitter occurs, which leads to an increase in optical losses. When d BB is more than 380 nm, the value of the optical optical limitation factor of the laser decreases, the threshold and operating currents increase, and, as a result, the efficiency decreases. When the thickness of the lower waveguide layer (d HB ) is less than 470 nm, a redistribution of the electromagnetic field in the heterostructure occurs, which reduces the value of the optical limiting factor of the laser and its efficiency; in addition, an excess concentration of the electromagnetic field arises in and around the active region, which leads to a decrease in the laser life. With an increase in d HB over 530 nm, the electromagnetic field to an unacceptably large extent goes beyond the active region, which leads to a decrease in efficiency.
Заявителем не выявлены какие-либо источники информации, в которых были бы сведения о признаках, указанных в отличительной части формулы изобретения, и техническом результате, достигаемом благодаря их реализации. Данное обстоятельство, по мнению заявителя, позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «изобретательский уровень».The applicant has not identified any sources of information in which there would be information about the characteristics indicated in the characterizing part of the claims, and the technical result achieved through their implementation. This circumstance, according to the applicant, allows us to conclude that the invention meets the criterion of "inventive step".
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена гетероструктура полупроводникового инжекционного лазера в разрезе.The invention is illustrated in the drawing, which shows the heterostructure of a semiconductor injection laser in section.
Полупроводниковый инжекционный лазер содержит гетероструктуру раздельного ограничения, включающую квантово-размерную активную область 1, выполненную из твердого раствора InGaAlAs, состав которого обеспечивает длину волн генерации лазера 808±3 нм, толщина активной области - 10 нм. К активной области 1 примыкает верхний 2 и нижний 3 нелегированные волноводные слои; толщина верхнего волноводного слоя составляет от 320 до 380 нм, толщина нижнего волноводного слоя составляет 470-530 нм. Эмиттер 4 р-проводимости и эмиттер 5 n-проводимости примыкают, соответственно, к волноводным слоям 2 и 3. Эмиттер 4 выполнен из твердого раствора AlXpGa1-XpAs, где значение мольной доли Хр находится в пределах от 0,5 до 0,7. Материал эмиттера 4 легирован цинком до концентрации акцепторов, обеспечивающей дырочную концентрацию р=2*1017 см-3. Эмиттер 5 выполнен из твердого раствора AlXnGa1-XnAs, где значение мольной доли Xn находится в пределах от 0,3 до 0,4. Материал эмиттера 5 легирован кремнием до концентрации доноров, обеспечивающей электронную концентрацию n=2*1017 см-3. Волноводный слой 2 выполнен из твердого раствора AlYвGa1-YвAs. Значение мольной доли Yв на границе с эмиттером 4 равно значению Хр и монотонно уменьшается до 0,25≤Yв≤0,30. Волноводный слой 3 выполнен из твердого раствора AlYнGa1-YнAs. Значение мольной доли Yн на границе с эмиттером 5 равно значению Xn и монотонно уменьшается до 0,25≤Yн≤0,30. Подложка 7 выполнена из GaAs n-типа с электронной концентрацией n=2*1018 см-3. Буферный слой 6 выполнен из GaAs n-типа толщиной 0,3 мкм с электронной концентрацией n=2*1018 см-3. Контактный слой 8 выполнен из GaAs р-типа с дырочной концентрацией р=1*1019 см-3.The semiconductor injection laser contains a separate confinement heterostructure, including a quantum-well active region 1 made of InGaAlAs solid solution, the composition of which provides a laser generation wavelength of 808 ± 3 nm, an active region thickness of 10 nm. The upper 2 and lower 3 undoped waveguide layers are adjacent to the active region 1; the thickness of the upper waveguide layer is from 320 to 380 nm, the thickness of the lower waveguide layer is 470-530 nm. The p-conductivity emitter 4 and the n-conductivity emitter 5 are adjacent, respectively, to the waveguide layers 2 and 3. The emitter 4 is made of a solid solution Al Xp Ga 1-Xp As, where the value of the mole fraction Xp is in the range from 0.5 to 0 , 7. The material of the emitter 4 is doped with zinc to a concentration of acceptors, providing a hole concentration of p = 2 * 10 17 cm -3 . The emitter 5 is made of a solid solution Al Xn Ga 1-Xn As, where the molar fraction of Xn is in the range from 0.3 to 0.4. The material of the emitter 5 is doped with silicon to a donor concentration that provides an electron concentration of n = 2 * 10 17 cm -3 . The waveguide layer 2 is made of a solid solution Al Yв Ga 1-Yв As. The value of the molar fraction of Yв on the border with emitter 4 is equal to the value of Хр and monotonically decreases to 0.25≤Yв≤0.30. The waveguide layer 3 is made of a solid solution Al Yn Ga 1-Yn As. The value of the molar fraction of Yн at the boundary with emitter 5 is equal to the value of Xn and monotonically decreases to 0.25≤Yn≤0.30. The substrate 7 is made of n-type GaAs with an electron concentration of n = 2 * 10 18 cm -3 . The buffer layer 6 is made of n-type GaAs with a thickness of 0.3 μm with an electron concentration of n = 2 * 10 18 cm -3 . The contact layer 8 is made of p-type GaAs with a hole concentration of p = 1 * 10 19 cm -3 .
Для испытаний лазерные гетероструктуры выращивались методом МОС-гидридной эпитаксии при субатмосферном давлении и температурах от 700 до 900°С, концентрации электронов и дырок были измерены на основе эффекта Холла на отдельных образцах. На верхней поверхности гетероструктуры сформирован омический полосковый р-контакт 9, выполненный из сплава Au-Zn, шириной 200 мкм, а на нижней поверхности гетероструктуры из сплава Au-Ge сформирован n-контакт 10. На сколы (оптические грани инжекционного лазера) нанесены многослойные диэлектрические покрытия, образующие интерференционные зеркала с коэффициентами отражения 90% («глухое» зеркало) и 20% (выходное зеркало).For testing, laser heterostructures were grown by the method of MOS hydride epitaxy at subatmospheric pressure and temperatures from 700 to 900 ° C; electron and hole concentrations were measured based on the Hall effect on individual samples. An ohmic strip p-contact 9 formed of an Au-Zn alloy with a width of 200 μm is formed on the upper surface of the heterostructure, and an n-contact 10 is formed on the lower surface of the heterostructure of the Au-Ge alloy. Multilayer dielectric coated coatings forming interference mirrors with reflection coefficients of 90% (“blind” mirror) and 20% (output mirror).
Для измерения вольт-амперной и ватт-амперной характеристик лазера образец устанавливался на охлаждаемом модуле, снабженном микрохолодильником Пельтье. С помощью термостабилизатора устанавливалась температура модуля +20°С. Величина тока накачки I определялась с помощью калиброванного сопротивления 0,01 Ом, включенного последовательно в цепь питания лазера. Сигнал напряжения на этом сопротивлении подавался на вход цифрового осциллографа Tektronix TDS1002. Величина общей мощности излучения Р определялась с помощью калиброванного фотоприемника ФД-24К, сигнал с которого также подавался на вход цифрового осциллографа. Величина рабочего напряжения U измерялась непосредственно на контактах лазера с помощью цифрового осциллографа. Коэффициент полезного действия лазера (далее КПД) рассчитывался как отношение мощности излучения к потребляемой электрической мощности по формулеTo measure the current – voltage and current – voltage characteristics of the laser, the sample was mounted on a cooled module equipped with a Peltier microcooler. Using a thermostabilizer, the module temperature was set to + 20 ° С. The pump current I was determined using a calibrated resistance of 0.01 Ohms, connected in series in the laser power circuit. A voltage signal at this resistance was applied to the input of a Tektronix TDS1002 digital oscilloscope. The total radiation power P was determined using a calibrated photodetector FD-24K, the signal from which was also fed to the input of a digital oscilloscope. The magnitude of the operating voltage U was measured directly at the contacts of the laser using a digital oscilloscope. The laser efficiency (hereinafter efficiency) was calculated as the ratio of the radiation power to the consumed electric power according to the formula
КПД=Р/(I·U)Efficiency = P / (I · U)
Для измерения диаграммы направленности лазерного излучения инжекционные лазеры устанавливались на вращающемся основании, соединенном с шаговым двигателем, который, в свою очередь, управлялся персональным компьютером. Щелевая диафрагма шириной 500 мкм, установленная на расстоянии 20 см от лазера, обеспечивала точность измерений 0,2°. Ширина диаграммы направленности характеризовалась ее шириной на половине максимальной интенсивности.To measure the laser radiation pattern, injection lasers were mounted on a rotating base connected to a stepper motor, which, in turn, was controlled by a personal computer. A slotted diaphragm with a width of 500 μm, installed at a distance of 20 cm from the laser, ensured a measurement accuracy of 0.2 °. The width of the radiation pattern was characterized by its width at half maximum intensity.
Срок службы (время наработки на отказ) инжекционного лазера определялся по следующей методике. Лазер считался вышедшем из строя, если его общая мощность излучения на рабочем токе уменьшалась на 20% относительно начального значения. Исследования наработки на отказ в течение 10000 часов показали, что уменьшение мощности излучения при фиксированном токе носит постепенный и монотонный характер. Поэтому для оперативной оценки срока службы использовалась экстраполяционная методика, согласно которой измерялось время, в течение которого мощность излучения падала относительно начального значения на 2%, а время наработки на отказ соответствовало десятикратному значению измеренного времени. При достижении экстраполированного срока службы 10000 часов испытания прекращались.The service life (MTBF) of the injection laser was determined by the following procedure. A laser was considered to be out of order if its total radiation power at the operating current was reduced by 20% relative to the initial value. Studies of MTBF for 10,000 hours have shown that a decrease in the radiation power at a fixed current is gradual and monotonous. Therefore, an extrapolation technique was used to quickly evaluate the service life, according to which the time was measured, during which the radiation power fell by 2% relative to the initial value, and the MTBF corresponded to ten times the measured time. Upon reaching the extrapolated lifetime of 10,000 hours, the tests were terminated.
Измерения характеристик инжекционных лазеров производились для фиксированной общей мощности излучения 2 Вт.The characteristics of injection lasers were measured for a fixed total radiation power of 2 W.
Полученные в результате проведенных испытаний характеристики полупроводниковых инжекционных лазеров приведены в Таблице 1.The characteristics of semiconductor injection lasers obtained as a result of the tests are shown in Table 1.
Примеры 1, 2 и 3 соответствуют параметрам гетероструктуры инжекционного лазера, лежащим в пределах, указанных в формуле изобретения. Примеры 4 и 5 иллюстрируют ухудшение характеристик лазера при отклонении состава эмиттера р-проводимости от указанных в формуле изобретения. Примеры 6 и 7 демонстрируют ухудшение характеристик лазера при отклонении состава эмиттера n-проводимости от указанных в формуле изобретения. Примеры и 8, 9, и 10, 11 показывают, как отклонения толщины, соответственно, верхнего и нижнего волноводных слоев за пределы, указанные в формуле изобретения, негативно влияют на характеристики инжекционных лазеров. Отклонение мольных долей Yв и Yн на границе волноводных слоев и активной области за пределы, указанные в формуле изобретения, приводят также к ухудшению характеристик инжекционных лазеров, как показано примерами 12 и 13. Пример 14 соответствует устройству-прототипу.Examples 1, 2 and 3 correspond to the heterostructure parameters of the injection laser lying within the limits indicated in the claims. Examples 4 and 5 illustrate the deterioration of the characteristics of the laser when the deviation of the composition of the p-conductivity emitter from those indicated in the claims. Examples 6 and 7 demonstrate the deterioration of the characteristics of the laser when the deviation of the composition of the emitter of n-conductivity from those specified in the claims. Examples 8, 9, and 10, 11 show how deviations in the thickness of the upper and lower waveguide layers, respectively, beyond the limits indicated in the claims, negatively affect the characteristics of injection lasers. The deviation of the molar fractions of Yb and Yb at the boundary of the waveguide layers and the active region beyond the limits indicated in the claims also lead to a deterioration in the characteristics of injection lasers, as shown in examples 12 and 13. Example 14 corresponds to the prototype device.
Для изготовления инжекционных лазеров использованы наиболее распространенная в настоящее время ростовая технология и стандартное промышленное оборудование, что обусловливает соответствие изобретения критерию «промышленная применимость».For the manufacture of injection lasers, the most widely used growth technology and standard industrial equipment are used, which determines the compliance of the invention with the criterion of "industrial applicability".
Yн=0.32→0.26, dВВ=340 нм, dHB=500 нмХр = 0.5, Xn = 0.32, Yв = 0.5 → 0.26,
Yн = 0.32 → 0.26, d BB = 340 nm, d HB = 500 nm
Yн=0.35→0.29, dBB=320 нм, dHB=530 нмХр = 0.7, Xn = 0.35, Yв = 0.7 → 0.29,
Yн = 0.35 → 0.29, d BB = 320 nm, d HB = 530 nm
Yн=0.40→0.25, dBB=350 нм, dHB=500 нмХр = 0.6, Xn = 0.40, Yв = 0.6 → 0.25,
Yн = 0.40 → 0.25, d BB = 350 nm, d HB = 500 nm
Yн=0.35→0.30, dВВ=330 нм, dHB=510 нмХр = 0.9, Xn = 0.35, Yв = 0.9 → 0.30,
Yн = 0.35 → 0.30, d BB = 330 nm, d HB = 510 nm
Yн=0.4→0.30, dBB=320 нм, dHB=530 нмХр = 0.4, Xn = 0.35, Yв = 0.4 → 0.30,
Yн = 0.4 → 0.30, d BB = 320 nm, d HB = 530 nm
Yн=0.25, dВВ=350 нм, dHB=510 нм,Хр = 0.6, Xn = 0.25, Yв = 0.6 → 0.25,
Yн = 0.25, d BB = 350 nm, d HB = 510 nm,
Yн=0.50→0.27, dBB=340 нм, dHB=520 нмХр = 0.6, Xn = 0.50, Yв = 0.6 → 0.27,
Yн = 0.50 → 0.27, d BB = 340 nm, d HB = 520 nm
Yн=0.35→0.27, dВВ=290 нм, dHB=530 нмХр = 0.6, Xn = 0.35, Yв = 0.6 → 0.27,
Yн = 0.35 → 0.27, d BB = 290 nm, d HB = 530 nm
Yн=0.35→0.28, dВВ=450 нм, dHB=530 нмХр = 0.6, Xn = 0.35, Yв = 0.6 → 0.28,
Yн = 0.35 → 0.28, d BB = 450 nm, d HB = 530 nm
Yн=0.40→0.26, dBB=350 нм, dHB=400 нмХр = 0.6, Xn = 0.40, Yв = 0.6 → 0.26,
Yн = 0.40 → 0.26, d BB = 350 nm, d HB = 400 nm
Yн=0.40→0.26, dBB=330 нм, dHB=580 нмХр = 0.6, Xn = 0.40, Yв = 0.6 → 0.26,
Yн = 0.40 → 0.26, d BB = 330 nm, d HB = 580 nm
Yн=0.40→0.20, dВВ=350 нм, dHB=510 нмХр = 0.6, Xn = 0.40, Yв = 0.6 → 0.20,
Yн = 0.40 → 0.20, d BB = 350 nm, d HB = 510 nm
Yн=0.35→0.35, dBB=350 нм, dHB=400 нмХр = 0.6, Xn = 0.35, Yв = 0.6 → 0.35,
Yн = 0.35 → 0.35, d BB = 350 nm, d HB = 400 nm
Yн=0.3 (const), dВВ=2000 нм, dHB=2000 нмХр = 0.38, Xn = 0.38, Yв = 0.3 (const),
Yн = 0.3 (const), d BB = 2000 nm, d HB = 2000 nm
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006133220/28A RU2309502C1 (en) | 2006-09-06 | 2006-09-06 | Semiconductor injection laser |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006133220/28A RU2309502C1 (en) | 2006-09-06 | 2006-09-06 | Semiconductor injection laser |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2309502C1 true RU2309502C1 (en) | 2007-10-27 |
Family
ID=38955879
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006133220/28A RU2309502C1 (en) | 2006-09-06 | 2006-09-06 | Semiconductor injection laser |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2309502C1 (en) |
-
2006
- 2006-09-06 RU RU2006133220/28A patent/RU2309502C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
USRE41738E1 (en) | Red light laser | |
US20180226768A1 (en) | Method and apparatus including improved vertical-cavity surface-emitting lasers | |
Fehse et al. | A quantitative study of radiative, Auger, and defect related recombination processes in 1.3-/spl mu/m GaInNAs-based quantum-well lasers | |
US20120287958A1 (en) | Laser Diode Assembly and Method for Producing a Laser Diode Assembly | |
US7920612B2 (en) | Light emitting semiconductor device having an electrical confinement barrier near the active region | |
US20070091966A1 (en) | Semiconductor light-emitting device and method of manufacturing the same | |
KR20120104985A (en) | Superluminescent diodes by crystallographic etching | |
EP0805533B1 (en) | Semiconductor laser element | |
US8989228B2 (en) | Laser diode device, method of driving the same, and laser diode apparatus | |
RU2309501C1 (en) | Semiconductor injection laser | |
WO2005017568A2 (en) | Semiconductor light sources with doping gradients in optical confinement layers for improved device efficiency | |
JP2006269568A (en) | Semiconductor laser element | |
JP2012507876A (en) | Vertically emitting surface emitting semiconductor laser device | |
RU2309502C1 (en) | Semiconductor injection laser | |
US7986721B2 (en) | Semiconductor optical device including a PN junction formed by a second region of a first conductive type semiconductor layer and a second conductive type single semiconductor layer | |
US7016384B2 (en) | Second-harmonic generation device using semiconductor laser element having quantum-well active layer in which resonator length and mirror loss are arranged to increase width of gain peak | |
JP4155664B2 (en) | Semiconductor laser device | |
US20010004114A1 (en) | Semiconductor light emitter and method for fabricating the same | |
US20020167985A1 (en) | Surface emitting semiconductor laser device | |
JPH0945989A (en) | Semiconductor laser element | |
CN114498295B (en) | DFB laser with gain coupling grating and preparation method thereof | |
JPH0997945A (en) | Semiconductor laser element | |
US20050280021A1 (en) | Semiconductor optical device | |
JP4163343B2 (en) | Light emitting device and light emitting device module | |
US4530099A (en) | Planar narrow-stripe laser with improved charge carrier confinement |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110907 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20131027 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160907 |