Mikronaltı boyutta litografik yüzey-ışımalı lazer tasarımı ve nümerik analizi

Mikronaltı boyutlara sahip lazerler, 3 boyutlu tarama ve algılama teknolojilerinin de gelişmesiyle birlikte büyük hacimli lazerlere karşı sahip oldukları yüksek verim, yüksek modülasyon hızı ve düşük eşik akımı gibi avantajlar sayesinde bu alandaki araştırmaların odak noktası olmuştur. Yüzey-ışımalı lazerlerin mikronaltı boyutlara inebilmesi gerek üretimden kaynaklı yapıda oluşan deformasyonların yol açtığı kayıplar, gerekse optik kipi kavite içinde sınırlandırmak için kullanılan yöntemlerden dolayı oldukça zordur. Bunun ana nedeni, güncel olarak kullanılan oksit-açıklık ve derin-dağlama yöntemleri ile optik kipin ve yük taşıyıcıların aynı anda dalga boyundan daha küçük bir bölgeye hapsedilmesindeki zorluktur. Litografik yüzey-ışımalı lazerlerde optik kip ve yük taşıyıcıların hapsetme işlemleri litografik yöntemler ile sağlandığından küçük boyutlara inebilmeye olanak sağlamaktadır. Bu tez kapsamında litografik yüzey-ışımalı lazer tasarımı geliştirilmiş, optik ve elektriksel özellikleri nümerik yöntemler ile analiz edilmiştir. Kavite parametreleri farklı açıklık çapı değerleri ve efektif kırıcılık indisi farkları için incelenmiştir. Yapı içerisine yerleştirilen fazladan bir katman sayesinde mikronaltı boyutlarda yüksek kalite faktörlerine ulaşılmış ve yapının yüksek güçlü tek-kip operasyon kabiliyetine sahip olduğu gösterilmiştir. Ayrıca ileri besleme gerilim uygulandığı durumda, yerleştirilen bu katman sayesinde yapı içerisinde ters gerilim oluşturulmuş, akımın geçmemesi istenilen bölgelerde yüksek gerilimlerde bile yük taşıyıcıların geçişi durdurulmuştur.