Impurity-free quantum well intermixing for high-power laser diodes

Daha güçlü ve verimli yarı iletken lazerlere olan talep artarak s ürmektedir. Modern y üksek g üçlü lazerler, g üç ve verim s ınırlarını zorlamak i cin sadece so fistike tasar ımlara de ğil ayn ı zamanda karma şı k üretim teknolojilerine ihtiya ç duymaktadı r. Daha y üksek g üçler i çin en b üyük engel kavitenin aynaları nda meydana gelen yı k ıcı optik ayna hasar ıdı r (YOAH). Bu hasar e şi ğini art ırmak i çin çe sitli çözümler aras ından, aynalar ın yan ında b ölgesel manipulasyon i şlemi, yeniden optik so ğurma olayı nı ortadan kald ırdı ğından dikkat çekmektedir. Etraf ı geni ş bant aral ığı ve k üçük k ırı lma indisli yeleklere sahip kuantum kuyular ı kullanan modern lazer yap ıları , üretim s ırası nda kavite kenarlar ında kuantum kuyusunu birbirine karı ştı rmak (KKBK) ve etkin bant aral ı ğı nı art ırmak i çin uygun bir yap ıya sahiptir. Bu tezdeki çalışma, GaAs kuantum kuyuları ile kuyu engellerinin safsı zlı k atomları olmadan bo şluklarla d üzensizle ştirme (SAOBD) yaparak etkin bant aral ığı nın maviye kayması na sebep olması ile ilgilidir. Daha önceki i şlerin aksine, bu calışma dalga kı lavuzu ve yelek tabakaları n ın kalı n oldu ğu ger çek geniş optik kaviteli y üksek g üçlü lazer diyotlara konsantre olmu ştur. B ölgesel KKBK kullan ımı YOAH e şi ğini artı rmak, uzaysal mod karars ızl ığı , ilerleme kayı pları ve a şırı ısı nma gibi yüksek güçlü lazer diyot (YGLD) üretimini sınırlayan ana sebepler açısından son derece faydalı olabilir. YGLD üretimi sı ras ında, en son ve en problemli basamak KKBK işlemini ger çekle ştirmektir. SAOBD, birbirine karıştırmayı, artı rmak i çin kristal y üzeyine sıçratı lmış SiO2, lazer kavitesinin se çili b ölgelerinde engellemek i cin termal buharla şt ırma işlemiyle SrF2 kaplayarak ger cekle ştirilir. Tabakaları düzensizleştirme, hızlı ısıl tavlama sı rası nda (HTT) kuantum kuyusunda Ga bo şluklar b ırakarak GaAs kuantum kuyusundan Ga atomlar n ın sıçratılmış SiO2 tabakas ına dif üz etmesi ile ger çekle şir. Bu olay, ara y üzeydeki Al atomlar ını n kuantum kuyusuna girmesine olanak sa ğlayarak, Ga bo şluk kusurlar ın ın serbest çe AlxGa1􀀀xAs tabakaları na do ğru hareket etmesini sa ğlar. Fotol uminesans pikindeki kaymayı saptamak i çin d üşük s ıcakl ıklarda fotol uminesans spektroskopisi kullanı ldı . Lazer yapı sı nı olu şturan tabakalardaki g öreceli bile şim derinlik pro file, bu i ş i çin uygun bir y öntem olan X- ışı nı fotoelektron spektroskopisi ile ölçüldü. Hem Ga hem Al dif uzyonuna paralel olarak, 65 nm (154meV) maviye kayma elde edildi.