Ridge waveguide ga As / Alx ga1-x as multiple quantom well laser diodes

Abstract

Özet SIRT DALGAKILAVUZU GaAs/AlrGaı_*As ÇOKLU KUANTUM KUYU LAZER DİYODLAR Abdullah Kâmuran Türkoğlu Fizik Yüksek Lisans Tez Yöneticisi: Prof. Atilla Aydınlı Şubat, 1994 Düşük boyutlarda katıhal lazer yapılan üzerine yapılan çalışmalar son yıllarda büyük ilgi yaratmıştır. Altmışlı yıllarda ortaya atılan bu teori, yeni fabrikasyon metodlanyla birlikte geometrileri makroskopik boyutlardan mikron- altı seviyelere indirgerken, oldukça çabuk gelişti. Bu şekilde, miliamper-altı eşik akım değerleri ve onlarca mW/yüz optik ışık çıkış güçlerine sahip, aktif bölgeleri çoklu kuantum kuyuları içeren, karmaşık yan-iletken lazer yapılarının gerçekleştirilmesi sağlandı. Bugün, çoklu kuantum kuyu lazer yapılarıyla ilgili uzun süredir yapılmakta olan araştırmalarda oldukça üstün performanslara erişilmiştir.1 Buna karşm, fabrikasyon safhalarının hassas ve karmaşıklığı işlem tekniklerinin hala geliştirilmeye ihtiyacı olduğunu ortaya koymaktadır. BU İleri Araştırma Laboratuvarlannda gerçekleştirilen bu çalışmada, GaAs- AljcGaı-sAs çoklu kuantum kuyu lazerlerinin tasarım, fabrikasyon ve karakteri- zasyonu amaçlanmaktadır. Ileriki bölümlerde, ilkönce kuantum kuyu lazerlerine ait teorik temeller kısaca özetlenmekte, daha sonra fabrikasyonda izlenen metod anlatılmakta, ve son olarak da test çalışmaları sonrasında elde edilen karakteristikler sunulmaktadır. Anahtar Kelimeler î lazer diyod, çoklu kuantum kuyu, sırt-dalgakıîavuzu, galyum arsenit, reaktif iyon aşındırma. ıı

RIDGE WAVEGUIDE GaAs/Al,Gaı_«As MULTIPLE QUANTUM WELL LASER DIODES Abdullah Kâmuran Türkoğlu M. S. in Physics Supervisor: Prof. Atilla Aydınlı February, 1994 The study of solid-state laser structures in low dimensions has gained great deal of attention in recent years. The theory originated in early 1960s developed really fast along with new fabrication methods bringing geometries from macroscopic to sub-micron scale. This, in turn, made it possible to realize more complex semiconductor laser structures having multiple quantum wells in their active region with sub-milliampere threshold currents and tens of mWatt/facet optical light outputs. Today, after a long way of eifort in the interest for MQW laser structures, quite challenging performances have been achieved.1 However, due to complexity encountered during manufacturing and testing processes of these new lasing structures, it seems that overall technique still needs to be improved. In this research conducted at BU Advanced Research Laboratories, design, fabrication and characterization of GaAs/AlsGai_xAs Multiple Quantum Well lasers is aimed. In the subsequent chapters, first the basic theoretical background for QW lasers is summarized, then the method followed during fabrication is reported, and finaly, typical characteristics obtained after test studies are presented. Keywords : laser diode, multiple quantum well, ridge-waveguide, gallium arsenide, reactive ion etching.