Полупроводниковые наноструктурированные материалы для лазерных излучателей с вертикальным резонатором

Проведены патентные исследования в соответствии с ГОСТ Р 15.011-96;
Сделан выбор оптимальной рабочей длины волны полупроводникового лазера с вертикальным резонатором для миниатюрного атомного стандарта частоты. Оптимальной рабочей длиной волны ЛВР, разрабатываемого в рам-ках данной НИР, является 795 нм, что соответствует резонансу D1 в атомах 87Rb.
Разработана математическая модель для расчета оптических парамет-ров ЛВР структуры. С использованием данной модели разработана полная многослойная ЛВР наноструктура, содержащая селективнолегированные брэгговские зеркала и квантовые ямы в активной области, обеспечивающая создание лазеров с вертикальным резонатором с длиной волны 795 нм. Раз-работанная ЛВР наноструктура состоит из 1156 слоев AlxGa1-xAs, толщины слоев меняются в диапазоне от 2 нм до 68 нм, суммарная толщина ЛВР структуры составляет 7895 нм.
Разработаны лабораторные технологические процессы формирования базовых элементов полупроводниковых наноструктур для лазеров с верти-кальным резонатором с использованием метода молекулярно-лучевой эпи-таксии (МЛЭ). На установке МЛЭ выращены тестовые структуры, содер-жащие базовые элементы ЛВР: квантовые ямы, брэгговские зеркала и микро-резонатор на базе брэгговских зеркал.
Проведен анализ оптических характеристик базовых элементов лазеров с вертикальным резонатором. Определен оптимальный состав AlxGa1-xAs квантовой ямы для ЛВР с длиной волны 795 нм. При ширине квантовой ямы 8 нм оптимальным составом по Al является х=0.07. Проанализировано рас-пределение толщин AlxGa1-xAs слоев по площади структуры. Установлено, что неоднородность толщин слоев составляет 2%.

Отработаны лабораторные технологические режимы изготовления лабораторных образцов ЛВР: формирование лазерной меза-структуры с использованием плазменного травления, проведено селективное окисление слоев AlGaAs с целью получения токовой и оптической апертуры лазера, отработаны режимы нанесения контактных слоев.

Дан анализ модового состава лазерного излучения, исследованы спектры лазерной генерации, проведены поляризационные и температурные исследования лазерного излучения.