Эпитаксиально-интегрированные гетероструктуры InGaAs/AlGaAs/GaAs для мощных импульсных лазерных диодов, излучающих на длине волны 0.9 МКМ тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.27.03, кандидат технических наук Ладугин, Максим Анатольевич

• Ладугин, Максим Анатольевич
• кандидат технических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат технических наук Ладугин, Максим Анатольевич

Введение

Глава 1. Эпитаксиально-интегрированные гетероструктуры для мощных лазерных диодов (литературный обзор по теме исследования)

1.1 Сравнительный анализ различных способов повышения выходной оптической мощности полупроводниковых лазерных диодов

1.2 Конструирование эпитаксиально-интегрированных лазеров . 19 1.3. Особенности технологии формирования гетероструктур для эпитаксиально-интегрированных лазеров

Глава 2. Методика получения эпитаксиальных слоев в системе материалов InGaAs/AlGaAs/GaAs методом МОС-гидридной эпитаксии

2.1. Метод МОС-гидридной эпитаксии. Исходные материалы и аппаратурное оформление процесса

2.2. Измерительное оборудование для исследования основных параметров выращиваемых гетероструктур

Глава 3. Особенности формирования эпитаксиально-интегрированных гетероструктур в условиях МОС-гидридной эпитаксии . 80 3.1 Разработка геометрии эпитаксиальных гетероструктур для мощных лазерных диодов

3.2. КПД лазерного диода. Выбор оптимального профиля легирования

3.3. Легирование эпитаксиальных слоев GaAs и AlGaAs при помощи тетрахлорида углерода

3.4. Профильное легирование эпитаксиальных слоев GaAs и AlGaAs при помощи тетрахлорида углерода

3.5. Разработка туннельного перехода для эпитаксиально-интегированных гетероструктур

3.6. Интеграция лазерных гетероструктур с помощью туннельного перехода

Глава 4. Изучение приборных характеристик мощных лазерных диодов, созданных на основе эпитаксиально-интегрированных гетероструктур InGaAs/AlGaAs/GaAs

4.1. Мощные импульсные лазерные диоды на основе эпитаксиально-интегрированных гетероструктур с узким симметричным волноводом

4.2 Мощные импульсные лазерные диоды на основе эпитаксиально-интегрированных гетероструктур с широким асимметричным волноводом

Выводы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Эпитаксиально-интегрированные гетероструктуры InGaAs/AlGaAs/GaAs для мощных импульсных лазерных диодов, излучающих на длине волны 0.9 МКМ»

Достижение высокой яркости излучения, увеличение выходной оптической мощности и долговечности работы полупроводниковых лазерных диодов являются актуальными и первостепенными задачами современной квантовой электроники. Огромный интерес к лазерным диодам обусловлен их высокой эффективностью преобразования электрической энергии в оптическую, миниатюрностью, гибкостью технологии при их производстве, экономичностью и надежностью. Повышенные мощностные характеристики лазерных диодов очень важны при их использовании в таких областях науки и техники как оптическая связь, управление и слежение за движением транспортных средств, технологическая обработка материалов и накачка твердотельных лазеров. В частности, большой практический интерес представляют лазерные диоды с длиной волны излучения 0.9 мкм, традиционно используемые в лазерной локации и системах управления.

Растущие требования к выходным характеристикам и долговечности работы лазерных диодов приводят к непрерывному совершенствованию конструкции эпитаксиальных гетероструктур и технологии их изготовления [1,2].

Создание современных высокоэффективных лазерных гетероструктур требует решения ряда важных взаимосвязанных задач. Во-первых, это разработка геометрии гетероструктур с учетом особенностей их получения в условиях выбранного метода эпитаксии. А во-вторых, это поиск новых технологических подходов к реализации перспективных конструкционных идей и на этой основе совершенствование приборных характеристик.

В данной работе рассмотрена проблема создания многослойных эпитаксиально-интегрированных лазерных гетероструктур с несколькими излучающими секциями, выращенными в едином эпитаксиальном процессе [3, 4]. Основными преимуществами лазерных диодов на основе указанных гетероструктур являются высокая мощность и яркость излучения, определяемые количеством излучающих секций, отсутствие дополнительных контактных сопротивлений, существенно уменьшающих КПД и предельную частоту следования импульсов, а также сохранение массогабаритных характеристик на уровне традиционных лазерных диодов.

Одной из трудностей создания лазерных диодов с несколькими излучающими секциями является оптимизация геометрии эпитаксиально-интегрированной гетероструктуры, удовлетворяющей заданным техническим требованиям и обеспечивающей низкие контактные сопротивления и отсутствие кристаллических дефектов. В дополнение к этому, требуется разработка методики получения многослойных структур с прецизионным контролем толщины, состава и уровня легирования эпитаксиальных слоев с высокой резкостью гетеропереходов, необходимой для обеспечения высокой . воспроизводимости секций лазерных гетероструктур в течение всего ростового процесса.

В [5] предложено интегрировать отдельные секции лазерных гетероструктур при помощи сильнолегированных туннельных переходов. Это, в свою очередь, влечет за собой необходимость разработки оптимальной геометрии туннельного перехода, задача которого обеспечить наиболее эффективное протекание электрического тока через все секции лазерных гетероструктур. Поддержание требуемых высоких уровней легирования 3 до 10" см" ) слоев туннельного перехода на протяжении всех стадий технологического цикла создания эпитаксиально-интегрированных лазерных диодов возможно лишь при использовании примесей с низким коэффициентом диффузии. Решение задачи сохранения оптимальных заданных профилей легирования непосредственно лазерных секций, обеспечивающих снижение внутренних оптических потерь в гетероструктурах и уменьшение последовательного сопротивления лазерных диодов, также требует использования примесей с низким коэффициентом диффузии.

Традиционными примесями, используемыми в методе МОС-гидридной эпитаксии при получении эпитаксиальных слоев п- и р-типа проводимости, являются кремний и цинк. Однако цинк, в отличие от кремния, не удовлетворяет указанным выше требованиям и поэтому непригоден для его использования при создании эпитаксиально-интегрированных гетероструктур. Перспективной альтернативой цинку в настоящее время выступает углерод. При этом известно, что наиболее эффективные источники углерода в условиях МОС-гидридной эпитаксии — галогениды углерода — значительно осложняют процесс легирования. В результате чего требуется тщательное изучение особенностей вхождения углерода и разработка на этой основе более совершенной методики легирования, позволяющей разрешить возникающие трудности.

Таким образом, очевидно, что получение эпитаксиально-интегрированных гетероструктур является сложной и чрезвычайно актуальной задачей квантовой электроники, решение которой позволит создать на их основе новый класс мощных лазерных диоДов и оптических устройств последнего поколения с повышенными выходными характеристиками.

Цель и основные задачи работы

Целью настоящей диссертационной работы являлось проведение комплекса расчетных и экспериментально-технологических исследований, направленных на решение актуальной задачи современной квантовой электроники, а именно: разработку, получение и изучение эпитаксиально-интегрированных квантово-размерных гетероструктур InGaAs/AlGaAs/GaAs, предназначенных для создания мощных импульсных лазерных диодов с несколькими излучающими секциями (А, = 0.9 мкм).

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

1. Разработать геометрию лазерной гетероструктуры InGaAs/AlGaAs/GaAs с несколькими излучающими секциями (к = 0.9 мкм), 7 обладающей узкой диаграммой направленности излучения в дальнем поле. Оптимизировать профили легирования эмиттерных слоев лазерной гетероструктуры для снижения внутренних оптических потерь, уменьшения последовательного сопротивления и повышения эффективности работы лазерного диода.

2. Установить основные закономерности легирования углеродом эпитаксиальных слоев GaAs и AlGaAs в условиях МОС-гидридной эпитаксии, необходимые при получении эмиттерных и контактных (туннельных) слоев с резкими профилями и контролируемыми уровнями легирования. Предложить оптимальные режимы роста указанных эпитаксиальных слоев для осуществления профильного легирования при помощи CCI4 с учетом его особенностей.

3. Разработать геометрию и методику выращивания туннельного перехода p+GaAs/n+GaAs, необходимого для наиболее эффективного -протекания электрического тока через лазерную структуру с несколькими излучающими секциями.

4. Разработать процесс формирования эпитаксиально-интегрированных квантово-размерных гетероструктур с несколькими излучающими секциями в едином ростовом цикле.

5. Изучить приборные, характеристики мощных импульсных лазерных диодов, изготовленных на основе разработанных эпитаксиально-интегрированных гетероструктур в системе материалов InGaAs/AlGaAs/GaAs.

Научная новизна работы

1. Для сохранения низких внутренних оптических потерь в отдельных лазерных секциях в процессе формирования эпитаксиально-интегрированных гетероструктур развит метод легирования углеродом слоев GaAs и AlGaAs с использованием CCU в условиях МОС-гидридной эпитаксии и предложена расчетная модель, с помощью которой осуществлено необходимое профильное легирование эмиттерных слоев. 8

2. Для обеспечения наилучшего соединения смежных лазерных секций в эпитаксиально-интегрированных гетероструктурах при создании мощных лазерных диодов продемонстрирована возможность получения высокоэффективных туннельных переходов p+GaAs/n+GaAs методом МОС-гидридной эпитаксии.

3. Используя разработанные методики профильного легирования эмиттерных слоев лазерных диодов и формирования туннельных переходов, созданы в едином процессе роста эпитаксиально-интегрированные гетероструктуры InGaAs/AlGaAs/GaAs с двумя и тремя излучающими секциями.

4. На основе полученных эпитаксиально-интегрированных гетероструктур с несколькими излучающими секциями изготовлены лазерные диоды, обеспечивающие генерацию на длине волны 0.9 мкм, узкую диаграмму направленности излучения и рекордную внешнюю дифференциальную эффективность.

Практическая значимость результатов работы

Полученные в диссертации результаты являются практически значимыми для создания мощных импульсных лазерных диодов, излучающих на длине волны 0.9 мкм. Наибольшее практическое значение имеют следующие результаты:

1. Развиты подходы и методики легирования эпитаксиальных слоев GaAs и AlGaAs с использованием ССЦ в качестве источника углерода, обеспечивающие получение резких профилей и заданных уровней легирования. Получены полуэмпирические зависимости уровня легирования и скорости роста, легированных углеродом слоев GaAs и AlGaAs от основных технологических параметров процесса МОС-гидридной эпитаксии, позволяющие контролируемо управлять профилями легирования слоев р-типа проводимости.

2. Разработана геометрия туннельных переходов и предложена наиболее эффективная процедура интеграции с их помощью нескольких излучающих секций лазерных гетероструктур.

3. Разработана и реализована в условиях МОС-гидридной эпитаксии конструкция эпитаксиально-интегрированной гетероструктуры с узким симметричным волноводом, предназначенная для мощных лазерных диодов с малой расходимостью, излучающих на длине волны 0.9 мкм. На основе полученных гетероструктур изготовлены лазерные диоды с двумя и тремя излучающими секциями, и продемонстрирована их стабильная работа в широком температурном интервале (от —60 °С до +60 °С) и с частотами повторения импульсов до 50 кГц (длительность импульса тшт =100 не).

4. Для мощных импульсных лазерных диодов, изготовленных на основе эпитаксиально-интегрированных гетероструктур с расширенным ассиметричным волноводом, достигнуты рекордные значения внешней дифференциальной эффективности и выходной оптической мощности. Для лазерных диодов с одной, двумя и тремя излучающими секциями с шириной полоскового контакта W = 150 мкм значения внешней дифференциальной эффективности на начальном участке кривой (до /= 10 А) были равны 1.22, 2.31 и 3.40 Вт/А соответственно.

Научные положения, выносимые на защиту:

Результаты исследований, проведенных в диссертационной работе, позволили сформулировать следующие научные положения, выносимые на защиту:

1. Получение эффективных эпитаксиально-интегрированных лазерных гетероструктур InGaAs/AlGaAs/GaAs методом МОС-гидридной эпитаксии требует управляемого легирования слоев в широком диапазоне концентраций Ю1б-Ю20 см"3 с использованием примесей с низким коэффициентом диффузии.

2. Предложенная полуэмпирическая модель легирования углеродом эпитаксиальных слоев AlGaAs позволяет получать лазерные гетероструктуры

10 с точно заданным профилем легирования, необходимым для снижения внутренних оптических потерь и контактных сопротивлений в лазерных диодах. Только одновременный учет изменения эффективности легирования углеродом и скорости роста эпитаксиальных слоев AlGaAs при варьировании состава твердого раствора приводит к получению требуемых профилей легирования эмиттерных слоев лазерных диодов при соблюдении заданной толщины.

3. Создание мощных эпитаксиально-интегрированных лазерных диодов требует формирования высокоэффективных сильнолегированных (до 10" см") туннельных переходов p+GaAs/n+GaAs посредством оптимизации режимов МОС-гидридной эпитаксии.

4. Эпитаксиальное интегрирование лазерных гетероструктур с двумя и тремя излучающими секциями (к = 0.9 мкм) в одном процессе роста позволяет создать на их основе мощные лазерные диоды с кратным увеличением внешней дифференциальной эффективности.

Личный вклад автора

В диссертации изложены результаты работ, выполненных автором лично и в соавторстве. Автор внес определяющий вклад в разработку процесса создания эпитаксиально-интегрированных гетероструктур для мощных импульсных лазерных диодов, излучающих на длине волны 0.9 мкм. Им лично оптимизирована конструкция эпитаксиально-интегрированных гетероструктур, проведены процессы их формирования, исследованы характеристики полученных структур и выполнен анализ приборных параметров лазерных диодов, созданных 1 на основе разработанных гетероструктур.

Апробация работы

Материалы диссертации докладывались и обсуждались на XII и XIII Европейских конференциях по МОС-гидридной эпитаксии (Братислава, Словакия, 2007 и Ульм, Германия, 2009), на VII Международной научной конференции «Химия твердого тела и современные микро- и нанотехнологии» (Кисловодск, Россия, 2007), на XV и -XVI «Координационных научно-технических семинарах по СВЧ технике», (Нижний Новгород, Россия, 2007, 2009), на VIII Российской конференции по физике полупроводников «Полупроводники-2007» (Екатеринбург, Россия, 2007), на X и XI Международных конференциях «Опто-, наноэлектроника, нанотехнологии и микросистемы» (Ульяновск, Россия, 2008, 2009), на Симпозиуме «Полупроводниковые лазеры: физика и технология» (Санкт-Петербург, Россия, 2008), на XIII национальной конференции по росту кристаллов «НКРК-2008» (Москва, Россия, 2008).

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 14 работ, из которых 4 в рецензируемых журналах и 10 в сборниках материалов и трудов конференций.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, списка литературы и приложения. Работа содержит 170 страниц, включая 82 рисунка, 7 таблиц, списка литературы из 152 наименований и приложения.

Заключение диссертации по теме «Квантовая электроника», Ладугин, Максим Анатольевич

Выводы

В процессе выполнения диссертационной работы был проведен комплекс расчетных и экспериментальных исследований, направленных на решение актуальной задачи современной квантовой электроники, а именно: разработку, получение и изучение эпитаксиально-интегрированных квантово-размерных гетероструктур InGaAs/AlGaAs/GaAs, предназначенных для создания мощных импульсных лазерных диодов с несколькими излучающими секциями (к = 0.9 мкм). При выполнении этой задачи были получены следующие основные результаты:

1. Получены и проанализированы зависимости уровня легирования и скорости роста эпитаксиальных слоев GaAs и AlGaAs от основных технологических параметров проведения процесса легирования с помощью СС14 в условиях МОС-гидридной эпитаксии. Предложены оптимальные режимы выращивания легированных углеродом эпитаксиальных слоев GaAs и AlGaAs с учетом эффектов травления.

2. Предложены полуэмпирические зависимости уровня легирования и скорости роста слоев GaAs и AlGaAs от температуры выращивания и расходов основных компонентов, применяемых в процессе легирования. Составлена соответствующая модель, с помощью которой достигнуто контролируемое управление профилями легирования эпитаксиальных слоев р-типа проводимости.

3. Предложен расчет оптимальных профилей легирования эмиттерных слоев лазерных диодов с целью снижения внутренних оптических потерь, уменьшения последовательного сопротивления и повышения эффективности работы лазерных диодов. Применение профильного легирования в совокупности с использованием углерода, примеси с малым коэффициентом диффузии, позволило существенно улучшить выходные характеристики изготавливаемых лазерных диодов.

4. В условиях МОС-гидридной эпитаксии достигнут высокий уровень легирования углеродом эпитаксиальных слоев GaAs вплоть до 1-Ю20 см"3, позволивший создать высокоэффективный туннельный диод с плотностью пикового тока 1.53 кА/см" и дифференциальным сопротивлением 30 мОм. Предложен наиболее эффективный способ интеграции лазерных гетероструктур друг с другом.

5. Разработана и реализована конструкция эпитаксиально-интегрированной гетероструктуры InGaAs/AlGaAs/GaAs с узким симметричным волноводом, предназначенная для мощных лазерных диодов с малой расходимостью, излучающих на длине волны 0.9 мкм. Изготовленные лазерные диоды на основе полученных гетероструктур с сдвумя и тремя излучающими секциями продемонстрировали стабильную работу в широком температурном интервале (от минус 60 °С до плюс 60°С) и с частотами повторения импульсов тока до 50 кГц.

6. Продемонстрировано увеличение внутренней квантовой эффективности двойного и тройного эпитаксиально-интегрированного лазерного диода в 1.9 и 2.8 раза, соответственно, по сравнению с внутренней квантовой эффективностью одиночного лазерного диода.

7. На основе разработанных двойных и тройных эпитаксиально-интегрированных гетероструктур InGaAs/AlGaAs/GaAs с расширенным асимметричным волноводом достигнуты рекордные на настоящий момент значения внешней дифференциальной эффективности и выходной оптической мощности. Для лазерных диодов с одной, двумя и тремя излучающими секциями с шириной полоскового контакта W = 150 мкм значения внешней дифференциальной эффективности на начальном участке кривой (до /= 10 А) были равны 1.22, 2.31 и 3.40 Вт/А соответственно.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Ладугин, Максим Анатольевич, 2009 год

1. Алферов Ж.И. История и будущее полупроводниковых гетероструктур // Физика и техника полупроводников, 1998, Т.32, №1, С.3-18

2. Елисеев П.Г. Полупроводниковые лазеры — от гомопереходов до квантовых точек // Квантовая электроника, 2002, Т.32, №12, С.1085-1098.

3. Shen G., Lian P., Guo X., Wang G., Cui В., Yin Т., Li J., Du J., Gao G., Zou D., Ma X., Chen L. High power coupled large cavity lasers and multi-active light emitting diodes // Proceedings of SPIE, 2001, V.4580, P. 19-25.

4. Garcia J.Ch., Rosencher E., Collot Ph., Laurent N., Guyaux J.L., Vinter В., Nagle J. Epitaxially stacked lasers with Esaki junctions: a bipolar cascade laser // Applied Physics Letters, 1997, V.71, P.3752-3753.

5. Елисеев П.Г., Попов Ю.М. Полупроводниковые лазеры // Квантовая электроника, 1997, Т.24, № 12, С. 1067-1079.

6. Davies J.H. The physics of low-dimensional semiconductors: an introduction, Cambridge University Press, Cambridge, 1998, - 438 p.

7. Шик А.Я., Бакуева Л.Г., Мусихин С.Ф., Рыков С.А. Физика низкоразмерных систем / Под. ред. А .Я. Шика СПб.: Наука, 2001, - 160 с.

8. Елисеев П.Г., Микаэлян Г.Т. Оптическая прочность зеркальных граней в полупроводниковом лазере на основе InGaAs/GaAs/GaAlAs в импульсном режиме // Квантовая электроника, 1995, Т.22, №9, С.895-896.

9. Al-Muhanna A., Mawst L.J., Botez D., Garbuzov D.Z., Martinelly R.U., Conolly J.C. High-power (>10 W) continuous-wave operation from 100-jj.m-aperture 0.97-|im-emitting Al-free diode lasers // Applied Physics Letters, 1998, V.73,P.l 182-1184.

10. Eliseev P.G., Chelny A.A., Aluev A.B., Davydova E.I., Kobyakova M.Sh., Morozyuk A.M. Single-mode laser diode at 778-nm wavelength: effect of p-doping // IEEE Photonics Technology Letters, 2002, V.14, P. 15-17.

11. Knauer A, Erbert G., Staske R., Sumpf В., Wenzel H., Weyers M. High-power 808 nm lasers with a super-large optical cavity // Semiconductor Science and Technology, 2005, V.20, P.621-624.

12. Пихтин H.A., Слипченко C.O., Соколова 3.H., Тарасов И.С. Внутренние оптические потери в полупроводниковых лазерах // Физика и техника полупроводников, 2004, Т.38, №3, С.374- 381.

13. Lambert R., Ayling Т. Hendry A., Carson J., Barrow D., McHendry S., Scott C., McKee A., Meredith W. Facet-passivation processes for the improvementof Al-containing semiconductor laser diodes // Journal of Lightwave Technology, 2006, V.24, P.956-961.

14. Ressel P., Erbert G., Zeimer U., Hausler К., Beister G., Sumpf В., Klehr A., Trankle G. Novel Passivation Process for the Mirror Facets of High-Power Semiconductor Diode Lasers // IEEE Photonics Technology Letters, 2005, V.17, P.962-964.

15. SilfVenius C., Blixt P., Lindstrom C., Feitisch A. Native-nitride passivation eliminates facet failure // Laser Focus World, 2003, V.39, P.69-73.

16. ChandN., Hobson W., de Jong J., Parayanthal P., Chakrabarti U. ZnSe for mirror passivation of high power GaAs based lasers // Electronic Letters, 1996, V.32, P.1595-1596.

17. Давыдова Е.И., Зубанов A.B., Мармалюк А.А., Успенский М.Б., Шишикин B.A. Одномодовые лазеры с гребневидным элементом, сформированные в источнике трансформаторно-связанной плазмы // Квантовая электроника, 2004, Т.З, №9, С.805-808.

18. Бланк Т.В., Гольдберг Ю.А. Механизмы протекания тока в омических контактах металл-полупроводник // Физика и техника полупроводников, 2007, Т.41, №11, С.1281-1308.

19. Botez D., Scifres D.R. Diode laser arrays, Cambridge University Press, Cambridge, 1994, - 448 p.

20. Демидов Д.М., Ивкин A.H., Кацавец Н.И., Кокин С.В., Леус Р.В., Тер-Мартиросян А.Л., Чалый В.П. 100-ваттные лазерные линейки на основе фазированных решеток // Письма ЖТФ, 2001, Т.27, №2, С.36-41.

21. Ziel van der J.P., Tsang W.T. Integrated multilayer GaAs lasers separated by tunnel junctions // Applied Physics Letters, 1982, V.41, P.499-501.

22. Белянин A.A., Деппе Д., Кочаровский В.В., Кочаровский Вл.В., Пестов Д.С., Скалли М.О. Новые схемы полупроводниковых лазеров и освоение терагерцового диапазона // Успехи физических наук, 2003, Т.173, №9, С.1015-1021.

23. Guo W., Shen G., Li J., Wang Т., Gao G., Zou D. Tunneling regenerated high power dual-wavelength laser diodes // Proceedings of SPIE, 2004, V.5452, P.250-254.

24. Yang R.Q., Qiu Y. Bipolar cascade lasers at emitting wavelengths near 2 fim // Applied Physics Letters, 2003, V.83, P.599-601.

25. Kim J.K., Hall E., Sjolund O., Coldren L.A. Epitaxially-stacked multiple-active-region 1.55|im lasers for increased differential efficiency // Applied Physics Letters, 1999, V.74,N.22, P.3251-3253.

26. Korshak A.N., Gribnikov Z.S., Mitin Y.Y. New design of multiple-active-region electrically-pumped YCSELs and edge-emitting lasers// Proceedings of SPIE, 1999, V.3627, P.176-185.

27. Acklin B.D., Behringer M., Herrmann G., Luft J., Hanke C., Korte L., Marchiano M., Wilhelmi J., Odorico B.D. 200W InGaAlAs/GaAs diode laser bars for pumping // Proceedings of SPIE, 2000, Y.3889, P.128-133.

28. Hanke C., Korte L., Acklin B.D., Behringer M., Herrmann G., Luft J., Odorico B.D., Marchiano M., Wilhelmi J. High-power AlGalnAs/GaAs microstack laser bars // Proceedings of SPIE, 2000, V.3947, P.50-57.

29. Malyarchuk V., Tomm J.W., Lienau Ch., Behringer M., Luft J. Uniformity tests of individual segments of interband cascade diode laser Nanostacks // Journal of Applied Physics, 2002, Y.92, N.5, P.2729-2733.

30. Behringer M., Eberhard F., Herrmann G., Luft J., Marie J., Morgott S., Philippens M.C, Teich W. High power diode lasers technology and application in Europe //Proceedings of SPIE, 2003, V.4831, P.4-13.

31. Patterson S.G., Petrich G.S., Ram R.J., Kolodziejski L.A. Continuous-wave room temperature operation of bipolar cascade laser // Electronics Letters, 1999, V.35, N.5, P.395-397.

32. Yang R.Q., Qiu Y. Bipolar cascade lasers with quantum well tunnel junctions // Journal of Applied Physics, 2003, Y.94, P.7370-7372.

33. Kosonocky W.F., Comely R.H., Hegyi I.J. Multilayer GaAs injection laser // Journal of Quantum Electronics, 1968, V.QE-4, P.176-179.

34. Lockwood H.F., Etzold K.-F., Stockton Т.Е., Marinelli D.P. The GaAs P-N-P-N laser diode // Journal of Quantum Electronics, 1974, V.QE-10, P.567-569.

35. Lee C.P., Gover A., Margalit S., Samid I., Yariv A. Barrier-controlled low-threshold pnpn GaAs heterostructure laser // Applied Physics Letters, 1977, V.30, N.10, P.535-537.

36. Katz J., Bar-Chaim N., Margalit S., Yariv A. Large optical cavity AlGaAs injection lasers with multiple active regions // Journal of Applied Physics, 1980, V.51, N.8, P.4038-4041.

37. Lu P., Li J., Cui В., Lian P., Guo W., Zou D., Shen G. Thermal property of tunnel cascaded and coupled multi-active regiong laser diodes // Proceedings of SPIE, 2004, V.5280, P.22-28.

38. Guo W., Shen G., Li J., Wang Т., Gao G., Zou D. Dual wavelength 650780 nm laser diodes //Proceedings of SPIE, 2005, V.5623, P.217-221.

39. Кейси X., Паниш М. Лазеры на гетероструктурах в 2-х томах, М.: Мир, 1981,-299 и 364 с.

40. Liu D.C., Lee С.Р., Tsai С.М., Lei T.F., Tsang J.S., Chiang W.H., Tu Y.K. Role of cladding layer thicknesses on strained-layer InGaAs/GaAs single and multiple quantum well lasers // J. Appl. Phys., 1993, V.73, N.12, P.8027-8034.

41. Чельный A.A., Алуев A.B., Маслов C.B. Оптимизация легирования эмиттеров в лазерных гетероструктурах AlGalnP/GalnP // Квантовая электроника, 2004, Т.34, №1, С.2-4.

42. Stringfellow G.B. OMVPE growth of AlxGaNxAs // Journal of Crystal Growth, 1981, V.53, P.42-52.

43. Kuech T.F., Tischler M.A., Potemski R., Cardone., Scilla G. Doping and dopant behavior in (Al,Ga)As grown by metalorganic vapor phase epitaxy // Journal of Crystal Growth, 1989, V.98, P.174-187.

44. Kakinuma H., Mohri M., Akiyama M. Characterization of oxygen and carbon in undoped AlGaAs grown by organometallic vapor-phase epitaxy // Japanese Journal of Applied Physics, 1997, V.36, N.1A, P.23-28.

45. Fujii K., Kawamura K., Gotoh H. Impurity incorporation of unintentionally doped AlxGaixAs during MOVPE // Journal of Crystal Growth, 2000, V.221, P.41-46.

46. Iga K. Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser: Its Conception and Evolution // Japanese Journal of Applied Physics, 2008, V.47, P. 1-10.

47. Wierer J. J., Evans P. W., Holonyak, Jr. N., Kellogg D. A. Vertical cavity surface emitting lasers utilizing native oxide mirrors and buried tunnel contact junctions // Applied Physics Letters, 1998, V.72, P.2742-2744.

48. Kim J.K., Nakagawa S., Hall E., Coldren L.A. Near-room-temperature continuous-wave operation of multiple-active region 1.55jam vertical-cavity lasers with high differential efficiency // Applied Physics Letters, 2000, V.77, N.20, P.3137-3139.

49. Takamoto Т., Ikeda E., Kurita H., Onmori M. Over 30 % efficient InGaP/GaAs tandem solar cells // Applied Physics Letters, 1997, V.70, P.381-383.

50. Bedair S.M., Lamorte M.F., Hauser J.R. A two-junction cascade solar-cell structure // Applied Physics Letters, 1979, V.34, N.l, P.38-39.

51. Illegems М., Schwartz В., Koszi L.A., Miller R.C. Integrated multijunction GaAs photodetector with high output voltage // Applied Physics Letters, 1978, V.33, N.7, P.629-631.

52. Зеегер К. Физика полупроводников, М.: Мир, 1997, - 629 с.

53. Белова Н.А., Бонч-Бруевич В.Л., Зильберман П.Е., Ковалев А.Н., Серебренников П.С., Скворцова Н.Е. Туннельные диоды, М: Изд-во «Наука», 1966, - 142 с.

54. Акчурин Р.Х., МОС-гидридная эпитаксия: современное состояние и основные тенденции развития // Материалы электронной техники. Известия вузов, 1999, №2, С.4-12.

55. Druminski М., Wolf H.D., Zschauer К.-Н., Wittmaack К. Unexpectedly high energy photoluminescence of highly Si doped GaAs grown by MOVPE // Journal of Crystal Growth, 1982, V.57, P.318-324.

56. Venkatsubramanian R., Patel K., Ghandhi S.K. Compensation mechanisms in n+-GaAs doped with silicon // Journal of Crystal Growth, 1989, V.94, P.34-40.

57. Tokumitsu E. Correlation between Fermi level stabilization positions and maximum free carrier concentrations in III-V compound semiconductors // Japanese Journal of Applied Physics, 1990, V.29, N.5, P.L698-L701.

58. Fujii К. Influence of Zn introduction on AlxGa.xAs crystal growth by MOVPE // Journal of Crystal Growth, 2000, V.221, P.75-80.

59. Nelson A.W., Westbrook L.D. A study of p-type dopants for InP grown by adduct MOVPE // Journal of Crystal Growth, 1984, V.68, P. 102-110.

60. Kuech T.F., Wang P.-J., Tischler M.A., Potemski R., Scilla G.J., Cardone F. The control and modeling of doping profiles and transients in MOVPE growth // Journal of Crystal Growth, 1988, V.93, P.624-630.

61. Enquist P., Wicks G.W., Eastman L.F., Hitzman C. Anomalous redistribution of beryllium in GaAs grown by molecular beam epitaxy // Journal of Applied Physics, 1985, V.58, N.ll, P.4130-4134.

62. Liu B.D, Shi eh Т.Н., Wu M.Y., Chang T.C., Lee S.C., Lin H.H. Stress-induced outdiffusion of Be in p+ GaAs prepared by molecular-beam epitaxy // Journal of Applied Physics, 1992, V.72, N.7, P.2767-2772.

63. Kopf R.F., Schubert E.F., Downey S.W., Emerson A.B. N- and P-type dopant profiles in distributed Bragg reflector structures and their effect on resistance // Applied Physics Letters, 1992, V.61, N.15, P. 1820-1822.

64. Xu J., Towe E., Yuan Q., Hull R. Beryllium doping and silicon amphotericity in (110) GaAs-based heterostructures: structural and optical properties //Journal of Crystal Growth, 1999, V.196, P.26-32.

65. Kobayashi N., Makimoto Т., Horikoshi Y. Abrupt p-type doping profile of carbon atomic layer doped GaAs grown by flow-rate modulation epitaxy // Applied Physics Letters, 1987, V.50, N.20, P.1435-1437.

66. Милне А. Примеси с глубокими уровнями в полупроводниках / Пер. с англ. под ред. М.К. Шейнкмана, М.:Мир, - 1977, - с.

67. Xu Z., Gao W., Nelson A., Luo K., Yang H., Cheng L., Siskavich В., Wang Z., Chin A.K. High-power single-mode 915-nm, InAlGaAs quantum-well lasers grown by MOCVD // Proceedings of SPIE, 2003, V.4995, P.22-28.

68. Jager R., Heerlein J., Deichsel E., Unger P. 63 % wallplug efficiency MBE grown InGaAs/AlGaAs broad-area laser diodes and arrays with carbon p-type doping using CBr4 // Journal of Crystal Growth, 1999, V.201/202, P.882-885.

69. Lian P., Yin Т., Xu Z., Zhao H., Zou D., Gao G., Du J., Chen С., Tao C., Chen J. Shen G. High-quality carbon-doped GaAs/AlGaAs material growth in MOCVD and its application for optoelectronic devices // Proceedings of SPIE, 1998, V.3547, P.278-284.

70. Dimroth F., Schubert U., Schienle F., Bett A.W. High C-doping of MOVPE grown thin AlxGaixAs layers for AlGaAs/GaAs interband tunneling devices // Journal of Electronic Materials, 2000, V.29, N.l, P.47-52.

71. Azoulay R., Dugrand L., Ankri D., Rao E.V.K. MOCVD n-type doping of GaAs and GaAlAs using silicon and selenium and fabrication of double heterostructure bipolar transistor // Journal of Crystal Growth, 1984, V.68, P.453-460.

72. Quingxuan Y., Raiwu P., Cuiyun L. Effect of V/III ratio on the electrical and optical properties of Si-doped AlGalnP grown by metalorganic chemical vapor deposition // Journal of Ciystal Growth, 1995, V.148, P.13-16.

73. Xu X.G., Giesen Ch., Xu J., Heuken M., Heime K. Silicon doping of InGaAs grown by MOVPE using tertiarybutylarsine // Journal of Crystal Growth,1997, V.181,P.26-32.

74. Ochimizu H., Tanaka H. Si-doping into GaAs grown by metalorganic vapor phase epitaxy using bisdiisopropylaminosilane // Journal of Crystal Growth,1998, V.195,P.58-62.

75. Мармалюк А.А. Легирование GaAs в условиях МОС-гидридной эпитаксии // Материалы электронной техники. Известия вузов, 2004, №3, С.14-18.

76. Weyers М., Shiraishi К. Carbon in III-V compounds: a theoretical approach // Japanese Journal of Applied Physics, 1992, V.31, N.8, P.2483-2487.

77. Kibbler A.E., Kurtz S.E., Olson J.M. Carbon doping and etching of MOCVD-grown GaAs, InP and related ternaries using ССЦ // Journal of Crystal Growth, 1991, V.109, P.258-263.

78. Ito H., Ishibashi T. Carbon incorporation in (AlGa)As, (AlIn)As and (Galn)As ternary alloys grown by molecular beam epitaxy // Japanese Journal of Applied Physics, 1991, V.30, N.6A, P.L944-L947.

79. Kuech T.F., Tischler M.A., Wang P.-J., Scilla G.J., Potemski R., Cardone F. Controlled carbon doping of GaAs by metalorganic vapor phase epitaxy // Applied Physics Letters, 1988, V.53, N. 14, P. 1317-1319.

80. Abernathy C.R., Pearton S.J, Caruso R., Ren F., Kovalchik J. Ultrahigh doping of GaAs by carbon during metalorganic molecular beam epitaxy // Applied Physics Letters, 1989, V.55, N.17, P.1750-1752.

81. Saito K., Tokumitsu E., Akatsuka Т., Miyauchi M., Yamada Т., Konagai M., Takahashi K. Characterization of p-type GaAs heavily doped with carbon grown by metalorganic molecular-beam epitaxy // Journal of Applied Physics, 1988, V.64, N.8, P.3975-3979.

82. Reid K.G., Myers A.F., Ramdani J., El-Masry N.A., Bedair S.M. Carbon doping of III-V compounds by atomic-layer epitaxy // Proceedings of SPIE, 1992, V.1676, P.139-144.

83. Longo M., Magnaninia R., Parisinia A., Tarriconea L., Carbognania A., Bocchib C., Gombia E. Controlled intrinsic carbon doping in MOVPE-grown GaAs layers by using TMGa and ТВ As // Journal of Crystal Growth, 2003, V.248, P.119-123.

84. Cunningham B.T., Baker J.E., Stillman G.E. Carbon tetrachloride doped AlxGaixAs grown by metalorganic chemical vapor deposition // Applied Physics Letters, 1990, V.56, N.9, P.836-838.

85. Yang L.W., Wright P.D., Eu V., Lu Z.H., Majerfeld A. Heavily doped p-GaAs grown by low-pressure organometallic vapor phase epitaxy using liquid CC14 //Journal of Applied Physics, 1992, V.72, N.5, P.2063-2065.

86. Buchan N.I., Kuech T.F., Scilla G., Cardone F. Carbon incorporation in metalorganic vapor phase epitaxy grown GaAs using CHyX4-y, TMG and AsH3 // Journal of Crystal Growth, 1991, V.l 10, P.405-414.

87. Joyce T.B., Bullough T.J., Farrell T. Optical monitoring of the growth of heavily doped GaAs by chemical beam epitaxy and of the in situ etching of GaAs using CBr4 // Applied Physics Letters, 1994, V.65, N.17, P.2193-2195.

88. Watanabe N., Ito H. Saturation of hole concentration in carbon-doped GaAs grown by metalorganic chemical vapor deposition // Journal of Crystal Growth, 1997, V.l82, P.30-36.

89. Tishler M.A., Potemski R.M., Kuech T.F., Cardone F., Goorsky M.S., Scilla G. //Journal of Crystal Growth, 1991, V.l 07, P.268-273.

90. Uchida K., Bhunia S., Sugiyama N., Furiya M., Katoh M., Katoh S., Nozaki S., Morisaki H. Heavy carbon doping of GaAs by MOVPE using a new dopant source CBrC13 and characterization of the epilayers // Journal of Crystal Growth, 2003, V.248, P.124-129.

91. Enquist P.M. Characterization and thermal instability of low-resistivity carbon doped GaAs grown by low-pressure organometallic vapor phase epitaxy // Journal of Applied Physics, 1992, V.71, N.2, P.704-708.

92. Hanna M.C., Lu Z.H., Majerfeld A. Very high carbon incorporation in metalorganic vapor phase epitaxy of heavily doped p-type GaAs // Applied Physics Letters, 1991, V.58, N.2, P.164-166.

93. Kim S., Kim Y., Kim M., Kim Ch.K., Min S., Lee Ch. Carbon doping characteristics of GaAs and Alo.3Gao.7As grown by atmospheric pressure metalorganic chemical vapor deposition using CC14 // Journal of Crystal Growth, 1994, V.141, P.324-330.

94. Kohda H., Wada К. The carbon doping mechanism in GaAs using trimethylgallium and trimethylarsenic 11 Journal of Crystal Growth, 1996, V.167, P.557-565.

95. Tamamura K., Ogawa J., Akimoto K., Mori Y., Kojima C. Carbon incorporation in metalorganic chemical vapor deposition (Al,Ga)As films grown on (100), (311)A and (311)B oriented GaAs substrates // Applied Physics Letters, 1987, V.50, N.l7, P. 1149-1151.

96. Ito H., Watanabe N., Nittono Т., Ishibashi T. Influence of substrate misorientation on carbon incorporation in GaAs by metal organic chemical vapor deposition // Japanese Journal of Applied Physics, 1994, V.33, N.3B, P.L399-L401.

97. Kondo M., Tanahashi T. Dependence of carbon incorporation on crystallographic orientation during metalorganic vapor phase epitaxy of GaAs and AlGaAs //Journal of Crystal Growth, 1994, V.145, P.390-396.

98. Hanna M.C., Lu Z.H., Mao E.W., McCormick Т., Oh E.G., Majerfeld A. Carbon doping exceeding Ю20 cm"3 in GaAs grown by AP-MOVPE // Journal of Crystal Growth, 1991, V.107, P.279-280.

99. Fushimi H., Wada K. The presence of isolated hydrogen donors in heavily carbon-doped GaAs // Journal of Crystal Growth, 1994, V.145, P.420-426.

100. Hardtdegen H., Raafat Т., Hollfelder M., Ungermanns Ch. A new method for controlled carbon doping in LP-MOVPE of GaAs using TMAs and mixtures of TMGa/TEGa // Journal of Crystal Growth, 1995, V.156, P.333-336.

101. Enquist P.M. p-type doping limit of carbon in organometallic vapor phase epitaxial growth of GaAs using carbon tetrachloride // Applied Physics Letters, 1990, V.57, N.22, P.2348-2350.

102. Begarney M.J., Warddrip M.L., Kappers M.J., Hicks R.F. Kinetics of carbon tetrachloride decomposition during the metalorganic vapor-phase epitaxy of gallium arsenide and indium arsenide // Journal of Crystal Growth, 1998, V.193, P.305-315.

103. Li J., Kuech T.F. Evolution of surface structure during carbon doping in the metal-organic vapor-phase epitaxial growth of GaAs // Journal of Crystal Growth, 1997, V.181, P.171-180.

104. Rebey A., Beji L., El Jani В., Gibart P. Optical monitoring of the growth rate reduction by CC14 during metalorganic vapour-phase epitaxy deposition of carbon doped GaAs // Journal of Crystal Growth Volume, 1998, V.191, P.734-739.

105. Masi M., Simka H., Jensen F.K., Kuech T.F., Potemski R.M. Simulation of carbon doping of GaAs during MOVPE // Journal of Crystal Growth, 1992, V.124, P.483-492.

106. Kohda H., Wada K. A new model for carbon doping in GaAs effect of the methyl radical // Journal of Crystal Growth, 1994, V.135, P.629-632.

107. Stringfellow G.B. Organometallic vapor-phase epitaxy: theory and practice, 2nd ed., Academic Press, San Diego, 1999, - 585 p.

108. Молекулярно-лучевая эпитаксия и гетероструктуры.: Пер. с англ. / Под ред. Ченга Л. и Плога К., М.: Мир, 1989, - 584 с

109. Херман М. Полупроводниковые сверхрешетки, М.: Мир, 1989, -240 с129. http://www.epichem.com

110. Розеншер Э., Винтер Б. Оптоэлектроника, М.: Техносфера, 2004, 592 е., ил.

111. Елисеев П.Г. Введение в физику инжекционных лазеров. М.: Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1983, - 294 с.

112. Бонч-Бруевич В.Л., Калашников С.Г. Физика полупроводников, -М.: «Наука», 1990, 688 с.

113. Piprek, J. Semiconductor optoelectronic devices: Introduction to physics and simulation, Academic Press, Amsterdam, 2003, - 279 p.л с

114. Стрельченко С.С., Лебедев В.В. Свойства соединений А В : Справ, изд. М.: Металлургия, 1984, - 144 с.

115. Li Н. Е. Material parameters of InGaAsP and InAlGaAs systems for use in quantum well structures at low and room temperatures // Physica E, 2000, N.5, P.215-273.

116. Vurgaftman I., Meyer J.R., Ram-Mohan L.R. Band parameters for III-V compound semiconductors and their alloys // Journal of Applied Physics, 2001, V.89,N.ll, P.5815-5875.

117. Hobson W.S., Pearton S.J., Kozuch D.M., Stavola M. Comparison of gallium and arsenic precursors for GaAs carbon doping by organometallic vapor phase epitaxy using CC14 // Applied Physics Letters, 1992, V.60, N.26, P.3259-3261.

118. Gong Y., Mo J., Yu H., Wang L., Xia G. Quantitative study of carbon doping of GaAs grown by metalorganic vapor-phase epitaxy // Journal of Crystal Growth, 2000, V.209, P.43-49.

119. Мармалюк A.A. Получение GaAs методом МОС-гидридной эпитаксии // Материалы электронной техники. Известия вузов, 2004, №4, С.21-24.

120. Hou H.Q., Hammons В.Е., Chui Н.С. Carbon doping and etching of AlxGai.xAs (0<x<l) with carbon tetrachloride in metalorganic vapor phase epitaxy // Applied Physics Letters, 1997, V.70, P.3600-3602.

121. Lee J.-S., Kim I., Choe B.-D., Jeong W.G. Carbon doping and growth rate reduction by CC14 during metalorganic chemical-vapor deposition of GaAs // Journal of Applied Physics, 1994, V.76, N.9, P.5079-5084.

122. Tateno К., Kohama Y., Amano C. Carbon doping and etching effects of CBr4 during metalorganic chemical vapor deposition of GaAs and AlAs // Journal of Crystal Growth, 1997, V.172, P.5-12.

123. Зи С. Физика полупроводниковых приборов в 2-х книгах, М.: Мир, 1984-456 с.

124. Фистуль В.И. Сильно легированные полупроводники, М.: Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1967, - 416 с

125. И.М. Викулин, В.И. Стафеев, Физика полупроводниковых приборов- М.: Сов. Радио, 1980, 296 с.

126. Гаман В.И. Физика полупроводниковых приборов. Учеб. пособие, -Томск: Изд-во Томск, ун-та, 1989, 336 с

127. Джафаров Т.Д. Дефекты и диффузия в эпитаксиальных структурах,- Л.: Наука, 1978, 208 с.

128. Schubert E.F., Tu L.-W. Zydzik G.J., Kopf R.F., Benvenuti A., Pinto M.R. Elimination of heterojunction band discontinuities by modulation doping // Applied Physics Letters, 1992, V.60, P.466-468.

129. Шуберт Ф. Светодиоды / Пер. с англ. под ред. А.Э. Юновича, 2-е изд., М.: ФИЗМАТЛИТ, 2008, - 496 с.