Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2017 - zeszyt 8

Technologia wytwarzania terahercowych laserów kaskadowych

Fabrication of terahertz quantum cascade lasers

10.15199/48.2017.08.13

nr katalogowy: 108525
10.15199/48.2017.08.13

Streszczenie

W artykule przedstawiono technologię wytwarzania terahercowych laserów kaskadowych z warstwami metalicznymi pełniącymi rolę płaszczy falowodów. Obszar aktywny tych laserów składa się z 228 powtórzeń modułu zbudowanego ze sprzężonych studni potencjału Al0,15Ga0,85As/GaAs. W pracy przedstawiono pełny cykl technologiczny wytwarzania lasera terahercowego, obejmujący osadzanie warstw metalicznych, łączenie obszarów aktywnych laserów z podłożem zastępczym, usuwanie podłoża i warstwy stopującej (warstwy AlAs zatrzymującej trawienie podłoża GaAs, pełniącej funkcję technologiczną podczas usuwania podłoża) i następnie formowanie falowodu grzbietowego. Według tego schematu technologicznego wykonano trzy serie laserów, w których zastosowano różne płaszcze metaliczne (5 nm Ti/ 300 nm Au; 5 nm Ti/ 300 nm Cu; 5 nm Ti/ 300 nm Ag). Uzyskane lasery charakteryzowały się gęstościami prądu progowego na poziomie Jth ~ 1,2 kA/cm2 oraz maksymalną temperaturą pracy Tmax=140 K.

Abstract

In the paper, the fabrication of terahertz quantum cascade lasers equipped with metallic layers playing the role of waveguide claddings is presented. Its operation is based on 3-quantum-well (3QW) modules, where the GaAs QWs are separated by Al0.15Ga0.85As barriers. The laser's active region is built by stacking the 228 modules. The scheme of processing of THz QCLs with metal - metal waveguides is shown, covering metal layer deposition, wafer bonding, removing of the substrate with etch stop layer (an AlAs layer used for terminating of the GaAs substrate etching, so playing the technological role during the substrate removal process). The fabrication of ridge structure is also presented. According to this scheme three series of the lasers were fabricated. The lasers with 5 nm Ti/ 300 nm Au, 5 nm Ti/ 300 nm Cu, 5 nm Ti/ 300 nm Ag as waveguide layers were made. The fabricated lasers have threshold current densities Jth ~ 1.2 kA/cm2 and the maximum operating temperature was Tmax = 140K.

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] Hübers H.-W. et al., Appl. Phys. Lett. 89(6) (2006), 061115
[2] Kumar S. et al., IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 14(2) (2008), 333-344
[3] Köhler R. et al., Nature, 417 (2002), 156-159
[4] Kumar S. et al., Nature Physics, 7 (2011), 166-171
[5] Szymański M., Szerling A., Kosiel K., Optical and Quantum Electronics, vol. 47 (2015), nr. 4, 843-849
[6] Szymański M., Szerling A., Kosiel K., Płuska M., Journal of Physics D: Applied Physics, 49(27) (2016), 275102
[7] Szerling A. et al., Journal of Nanophotonics, 9(1) (2015), 093079-093079
[8] Piotrowska A., Kontakty omowe na bazie złota do związków półprzewodnikowych III-V, rozprawa habilitacyjna
[9] Piotrowska A., Kaminska E., Guziewicz M., Kwiatkowski S., Turos A., Dual Role of Tin Reaction Barrier in Gold-Based Metallization to GaAs. In MRS Proceedings (Vol. 300, p. 219). Cambridge University Press, 1993
[10] Szerling A., Kosiel K., Prokaryn P., Szymański M., Trajnerowicz A., Sakowicz M., Karbownik P., Płuska M., Walczakowski M., Pałka N.: rozdział pt. AlGaAs/GaAs Terahertz Quantum Cascade Laser with Gold-Based Metal - Metal Waveguide, Terahertz and Mid Infrared Radiation. Detection of Explosives and CBRN (Using Terahertz), w serii: NATO Science for Peace and Security Series B: Physics and Biophysics, Springer

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 108525 "Technologia wytwarzania t..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - e-zeszyt (pdf) 2017-8 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	55.00 zł

Prenumerata

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Zeszyt

2017-8

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma