Регистрация / Вход
Прислать материал

14.579.21.0096

Аннотация скачать
Постер скачать
Общие сведения
Номер
14.579.21.0096
Тематическое направление
Информационно-телекоммуникационные системы
Исполнитель проекта
Общество с ограниченной ответственностью "Коннектор Оптикс"
Название доклада
Разработка технологии эпитаксиального выращивания приборных полупроводниковых гетероструктур на основе InP: лазеров с пассивной синхронизацией мод и фотоприемников спектрального диапазона 1300-1550 нм
Докладчик
Новиков Иннокентий Игоревич
Тезисы доклада
Цели и задачи исследования
Основная цель исследований состоит в разработке технологии выращивания методом молекулярной-пучковой эпитаксии (МПЭ) приборных полупроводниковых гетероструктур на основе InP: лазеров с пассивной синхронизацией мод и фотоприемников спектрального диапазона 1300-1550 нм. Выполнение исследования позволит освоить и провести апробацию промышленной технологии МПЭ для создания полупроводниковых гетероструктур лазеров с пассивной синхронизацией мод и фотоприемников спектрального диапазона 1300-1550нм на подложках фосфида индия, что является основополагающей задачей при разработке компонентной базы радиофотоники для современных оптических аналогово-цифровых преобразователей.
Актуальность и новизна исследования
Гетероструктуры InGaAs/InAlAs/InP на подложках фосфида индия спектрального диапазона вблизи 1550 нм являются привлекательной платформой для создания полного спектра устройств для высокочастотного приема-передачи сигнала. Важным преимуществом устройств на фосфиде индия, является возможность достижения рабочих частот (до 300 ГГц) не доступных для устройств, созданных на других материальных платформах, ввиду большей подвижности электронов. Одновременно гетероструктуры InGaAs/InAlAs/InP является основой для создания эффективных лазерных излучателей и фотоприемников, излучающих и принимающих оптический сигнал с длиной волны вблизи 1550 нм, соответствующей окну прозрачности оптического волокна.
Описание исследования

В работе проведены результаты исследования оптических свойств  упругонапряженных полупроводниковых гетероструктур с квантовыми ямами InGaAs/ InGaAlAs, предназначенных для формирования активной области лазерных диодов, излучающих в спектральном диапазоне 1520-1580 нм. Методом молекулярно-пучковой эпитаксии на подложках InP реализованы активные области лазера  с различной степенью рассогласования параметров кристаллической решетки слоев квантовых ям InGaAs относительно параметра кристаллической решетки подложки InP. Максимальное относительное несоответствие параметров кристаллической решетки слоев квантовых ям InGaAs составило +2 %. Оптические свойства упругонапряженных гетероструктур InGaAlAs/InGaAs/InP исследованы методами фотолюминесценции в диапазоне температур от 20 до 140оС и различной плотности мощности возбуждающего лазера. Исследование оптических свойств экспериментальных образцов InGaAlAs/InGaAs/InP подтверждает возможность применения разработанных упругонапряженных гетероструктур для реализации активных областей лазерных диодов с высокой температурной стабильностью. Структурные свойства гетероструктур исследованы методами просвечивающей электронной микроскопии и фотолюминесценции. В результате определена зависимость от мольной доли InAs критической толщины упругой деформации гетероструктур с несколькими упругонапряженными слоями InGaAs, разделенными слоями InGaAlAs, согласованными по параметру кристаллической решетки с подложкой InP.

 

Результаты исследования

Основным результатом проекта будет базовая технология выращивания методом МПЭ приборных полупроводниковых гетероструктур на подложках InP: лазеров с пассивной синхронизацией мод и фотоприемников спектрального диапазона 1300-1550 нм.. Будут проведены экспериментальные исследования по отработке технологии роста составных частей гетероструктур, проведена характеризация структурного качества, электрических и оптических свойств выращенных гетероструктур. На основании полученных результатов будет проведена корректировка подходов и разработан технологический маршрут эпитаксиального роста гетероструктур лазеров с пассивной синхронизацией мод и фотоприемников, будут изготовлены образцы гетероструктур для их приборной апробации.

Практическая значимость исследования
Лазеры и фотоприемники являются основными составными частями данных АЦП. Лазер с пассивной синхронизацией мод позволяет формировать свехкороткие оптические импульсы с высокой частотой следования. PIN-фотоприемники на подложке InP позволяют осуществлять обработку оптического сигнала на частотах порядка 25 ГГц и более. Современные разработки в сфере радиолокации, телеметрии, линии задержек основаны на использовании подходов радиофотоники. Для развития элементной базы радиофотоники, в частности, для создания оптического АЦП, требуется разработка технологии эпитаксиального выращивания гетероструктур лазеров с пассивной синхронизацией мод, а также PIN-фотоприемников.