Az miktarda azot eklenmiş uzun dalga boylu yarı iletken kuantum kuyu lazerlerin teorik karşılaştırılması

Abstract

Günümüzde nano teknolojik uygulamalarda birçok araştırmacının dikkatlerini üzerine çeken, deneysel ve teorik çalışmalarla hızla trendi yükselen, az miktarda azot eklenen kuantum kuyu lazer sistemleri araştırıldı. Bu çalışmada, uzun dalga boylarında ve özellikle fiber optik kabloların dağılım ve kayıplarının en az olduğu bölgelerden biri olan 1.3 µm dalga boylu ışıma yapan az miktarda azot (N) eklenmiş GaInAs alaşımının materyal parametreleri hesaplandı. Uzun dalga boylu InGaNAs/GaAs kuantum kuyu lazer sistemlerinin dalga boyuna bağlı olarak kendiliğinden ışıma ve kazanç hesaplamaları yapıldı. Dörtlü yarıiletken alaşım (InGaNAs) için Indiyum (In) ve Azot (N) konsantrasyonlarının, sıcaklığın, taşıyıcı konsantrasyonların etkisi gibi parametrelerin kazanç üzerindeki etkileri incelendi. Bu sistemler için yapılan hesaplamalar ve sıcaklığa bağlı tepe (pik) kazanç hesaplamaları kullanılarak yüksek hız uygulamaları için gerekli N ve In oranları belirlendi. Seçilen kuantum kuyu lazer yapılar için Güç-Akım-Voltaj (L-I-V) grafikleri çizildi.

The quantum well laser systems that were added dilute nitrogen which attracted many researchers studying on nanotechnological applications and whose popularity is increasing due to both theoretical and experimental researches have been investigated. In this study, material parameters of GalnAs alloy which was added a little amount of nitrogen that radiates 1.3 µm was calculated in the long wave length and particularly at a point where the network and the loss of fiber optic cables is the least. The calculations of spontaneous emission and gain of GalnNAs/GaAs quantum well laser systems with long wave were done depending on wave length. For the semiconduction alloy with four parts (GalnNAs), the Nitrogen (N) concentration and Indiyum (In), the effect of heat, and the effects of the parameters of the carrier concentrations on the gain were examined. N and In rates for these systems that are necessary for high speed applications were determined with the help of the calculations of peak gains. Also, the power, current, and voltage (L-I-V) calculations of the selected laser units were done.