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Temperature Characteristics of λ=1.3 µm GaInNAs/GaAs Quantum Well Lasers Grown by Chemical Beam Epitaxy 화학빔 에피택시로 성장한 λ=1.3 µm GaInNAs/GaAs 양자우물 레이저의 온도 특성

Takeo KAGEYAMA, Tomoyuki MIYAMOTO, Shigeki MAKINO, Yoshihiko IKENAGA, Fumio KOYAMA, Kenichi IGA

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요약 :

GaAs 기판의 GaInNAs 합금은 활성층으로서 장파장 수직 공동 표면 방출 레이저(VCSEL)에 매우 유망해 왔습니다. GaInNAs/GaAs 모서리 방출 레이저의 임계 전류에 대한 우수한 온도 특성이 많은 그룹에서 보고되었음에도 불구하고 임계 전류를 제외한 레이저 특성의 온도 의존성에 대한 논의는 거의 없습니다. 본 논문에서는 λ=1.27 µm 및 λ=1.30 µm에서 방출되는 CBE(Chemical Beam Epitaxy)에 의해 성장된 GaInNAs 레이저의 온도 특성을 자세히 조사했습니다. 특성 온도 (T0) 10~80 범위 60K에서 130K까지 다양하며 더 짧은 캐비티(< 400μm) 장치의 경우 캐비티 길이가 감소함에 따라 감소합니다. 반면, 더 긴 캐비티(< 400μm) 장치는 캐비티 길이가 캐비티 길이에 큰 영향을 미치지 않음을 보여줍니다. T0. 온도가 증가해도 내부 손실은 증가하지 않았습니다. 반면, 내부 양자 효율은 온도가 증가함에 따라 감소했습니다. 온도 의존성이 큰 비방사성 재결합 중심은 GaInNAs 층의 결정 품질 부족으로 인해 내부 양자 효율 감소에 영향을 미칠 수 있다고 생각됩니다. 투명 전류 밀도는 모든 온도 범위에서 변하지 않았지만 온도가 증가함에 따라 이득 상수는 감소했습니다. 따라서 이득 상수의 감소는 이득의 감소에 따른 것으로 간주된다. 투명도 전류 밀도와 내부 손실 모두 변하지 않는 것은 이러한 온도 특성이 캐리어 오버플로에 의해 유발된 것이 아니라 이득 감소에 의해 발생했음을 나타낼 수도 있습니다. 결과로부터 GaInNAs/GaAs 레이저의 온도 특성은 캐리어의 Fermi-Dirac 분포에 기인하는 이득의 온도 의존성이 지배적인 것으로 생각됩니다. 이득에 대한 온도 의존성으로 인해, T0 미러 손실이 증가하면 감소합니다.

발행
IEICE TRANSACTIONS on Electronics Vol.E85-C No.1 pp.71-78
발행일
2002/01/01
공개일
온라인 ISSN
DOI
원고의 종류
Special Section PAPER (Special Issue on Recent Progress in Semiconductor Lasers and Light-Emitting Devices)
범주

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