半導體量子點雷射之研究

Abstract

本實驗以InAs/GaAs材料做成自聚性的量子點，形成量子點雷射的主動層。在雷射製程方面我們利用氧化的方式，將高Al含量的上覆蓋層(cladding layer)氧化，形成脊狀結構(ridge structure )雷射，其同時具有電流侷限與光侷限的功能，而在製程上其自我對準的特性(self-align)，具有簡化製程步驟的優點。 □ 實驗中，我們對不同的雷射樣品做量測，均觀察到基態(ground state，GS)與激發態(excited state，ES)同時雷射的現象，並且觀察到基態與激發態的臨界電流比值IthES/IthGS對共振腔長度(cavity length)與溫度的相依性，另外我們也估算得樣品lm4354與lm4378的intrinsic relaxation time 分別為τ0 ~ 40ps 與4ps ，其中lm4354雷射樣品具有極低的透明電流密度Jtr~6A/cm2(per layer)，追平目前已知文獻上所記載的紀錄[1]。

另外我們也觀察到ES波峰先出現，電流持續增加，GS波峰隨後才出現的情形，這與一般觀察到的波峰出現順序有所不同，我們也針對此現象作定性的解釋。