AlxGa1-x As / GaAs Graded ındex separate confinement heterostructure single quantum well lasers

Abstract

Özet Al,Gaı-«As/GaAs DE?İŞKEN KIRILMA İNDÎSLİ AYRIK HAPİSLİ HETEROYAPÎ TEK KUVANTUM KUYULU LAZERLER Mümtaz Koray Bozkurt Fizik Yüksek Lisans Tez Yöneticisi: Prof. Atilla Aydınlı Şubat 1994 `Yarıiletkenlerde uyarılmış foton yayımı yük taşıyıcılarının p-n eklemi üzerinden basılması ile elde edilebilir.` Bu fikir ilk defa Basov ve arkadaşları1 tarafından 1961 de önerilmiştir. Kısa bir süre sonra düşük sıcaklıklarda darbeli olarak çalışan ilk lazer diyotlar A.B.D. de farklı birkaç grup2-5 tarafından gerçekleştirilmiştir. Heteroyapıların 1969 da ilk defa lazer diyot yapımında kullanılmasına kadar6-8 bu alandaki gelişmeler beklendiği ölçüde olmamıştır. Lazer diyot teknolojisinde heteroyapıların kullanımı ile birlikte oda sıcaklığında sürekli çalışabilen lazerlerin elde edilmesi bu teknolojide yeni bir dönem açmıştır. MBE ve LPE tekniklerinin kristal büyütme alanına girmesi, yarıiletken lazer diyot uygulamaları için nanokristal tabakaların büyütülmesine olanak sağlamıştır. Uygulamalar için güvenilir, küçük ve verimli elemanların elde edilmesi lazer diyot tasarım teknolojisini olgunluğa sevk eden faktörlerdir. Bu çalışmada, CCI2F2 ile reaktif iyon aşındırma ve alçak sıcaklıklarda plazma ile hızlandırılmış kimyasal fazdan büyütülen SiO^ in kaldırılması ile elde edilen sırt şerit tipi tek kuvantum kuyulu değişken kırılma indisîi ve ayrık hapisli heteroyapı lazer diyotlann, tasarımı, üretimi ve karakterizasyonu aşamaları gerçekleştirilmiştir. Anahtar Kelimeler : Lazer diyot, tekli kuvantum kuyu, değişken kırılma indisi, Galyum Ârsenit, plazma ile hızlandırılmış kimyasal fazdan depolama. 11

Abstract Al.Gai_.As/GaAs GRADED INDEX SEPARATE CONFINEMENT HETEROSTRUCTURE SINGLE QUANTUM WELL LASERS Mümtaz Koray Bozkurt M. S. in Physics Supervisor: Prof. Atilla Aydınlı February 1994 `Stimulated emission of photons could be produced in semiconductors by recombination of carriers injected across a p-n junction.` This idea was first suggested by Basov et a!.1 in 1961. Soon afterwards diode lasers were first demonstrated at cryogenic temperatures in pulsed operation in 1962 by separate groups in US.2-5 Until the first use of heterostructures in diode lasers6-8 in 1969, advances in the diode laser area were not as good as was expected. New era of the diode lasers begin with use of the heterostructures in laser diode technology which allowed them to run at room temperatures in continuous wave operations. Also, introduction of MBE and LPE techniques in crystal growth area supplied the forecoming materials and enabled growing of nanocrystal layers for semiconductor laser diode applications. Reaching to reliable, compact and an efficient components for applications is the major factor which forces the laser diode designs to maturity. In this work, ridge type Single Quantum Well Graded Index Separately Confined Heterostracture laser diodes which were made by reactive ion etching in CCi2F2 and lift-off of low temperature PECVD Si02, is taken from its crystal growth aspects through design and fabrication steps to its characterization. Keywords : Laser diode, single quantum well, graded-iniex, Gallium Arsenide, plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD).