多層調變量子點雷射之研究

Abstract

本論文的目的在於探討不同波長量子點多層堆疊雷射的發光特性。在本實驗中，我們的雷射結構採用分子束磊晶的技術，以SK模式成長InAs/GaAs自聚性量子點，藉由改變InGaAs覆蓋層的厚度，調變不同層量子點的發光波長。主動層中我們長有三種不同波長的量子點，其基態波長分別為1.27μm、1.22μm和1.14μm，三種量子點所佔層數依序為2層、3層和5層。 我們對元件做頻譜、LIV和變溫的量測。脊寬度125μm的雷射在不考慮鏡面損耗的情況下，起始電流密度為60A/cm2。脊寬度5μm長度3mm的雷射在室溫下特徵溫度為80度。脊寬度50μm長度3mm的雷射封裝後，在電流2.6A時的頻譜分析中，若不考慮兩波長1.27μm和1.22μm間4.4dB深的凹陷，頻寬可達50nm。在低溫的量測中，我們觀察到負特徵溫度的現象，且當溫度降低時，起始電流附近的發光波長切換至較短的波長(對應至更高的另一個能態)，我們以低溫時載子非準平衡分佈的現象解釋之。