Регистрация / Вход
Прислать материал

Оптоэлектронные устройства на основе наноструктур

ФИО: Власов А.С.

Направление: Нанотехнологии

Научный руководитель: к.т.н., доц. Паничкин А.В.

Институт: Институт новых материалов и нанотехнологий

Кафедра: Кафедра Полупроводниковой электроники и физики полупроводников

Академическая группа: ППЭ-11-1

Целью данной работы является изучение физических принципов работы оптоэлектронных и фотонных приборов, создаваемых на основе наноструктур, в частности, лазеров на основе полупроводниковых наноструктур, которые в настоящее время являются объектом интенсивного внедрения во многие отрасли промышленности, особенно в связи с развитием оптоволоконных средств связи.

В работе рассмотрены основные типы лазеров: лазеры на полупроводниковых гетероструктурах, лазеры на полупроводниковых квантовых ямах, поверхностные лазеры с вертикальным резонатором, лазеры на напряженных структурах с квантовыми ямами, лазеры на квантовых точках.

Так, вскоре после появления полупроводниковых лазеров на гомопереходах, стало ясно, что лазеры на двойных гетеропереходах могут обеспечивать значительно более эффективную пространственную локализацию носителей заряда и фотонов, что приводит к меньшим значениям порогового тока и большей эффективности работы. При этом миллионы лазеров, излучающих с поверхности, могут быть объединены на одном чипе, что, естественно, создает множество возможностей их практического использования в дисплеях и системах обработки оптических сигналов.

В последнее время устройства с активными средами на основе квантовых точек находят коммерческое применение в медицине (лазерные скальпели, оптическая когерентная томография), технологии (проекционные устройства, лазерные телевизоры), спектроскопии и телекоммуникациях.

Использование лазеров на квантовых точках позволяет работать на таких длинах волн, на которых обычные полупроводниковые лазеры, сделанные по традиционной технологии, функционировать не могут.

Например, лазер на квантовых точках, нечувствительный к колебаниям температуры, разработан с применением новой технологии для работы в оптических линиях связи и оптических сетях со скоростью передачи информации до 10 Гбит/с. Лазер обеспечивает высокую скорость работы на длине волны 1,3 мкм в температурном диапазоне от 20°C до +70°C. Он работает в оптических системах передачи данных, оптических локальных сетях и городских вычислительных сетях. По сравнению с характеристиками предыдущих обычных лазеров на квантовых ямах новые лазеры на квантовых точках имеют значительно более высокую температурную стабильность.