Модификация характеристик полупроводниковых структур и лазеров на их основе методом прямой ионно-лучевой литографии

Цель работы Целью данной работы является развитие метода прямой ионно-лучевой литографии для изготовления опытных образцов одночастотных квантовокаскадных лазеров с резонатором Фабри-Перо и поверхностно излучающих кольцевых квантово-каскадных лазеров диапазона длин волн 7-8 мкм. Задачи работы Исследование влияния процессов ионно-лучевого травления на образование радиационных дефектов в приборных полупроводниковых гетероструктурах на основе AlGaAs/GaAs; разработка технологических режимов ионно-лучевой литографии на непланарных металлизированных поверхностях полупроводниковых гетероструктур; разработка технологии изготовления методом прямой ионно-лучевой литографии экспериментальных образцов одночастотных квантово-каскадных лазеров с длиной волны генерации в диапазоне 7-8 мкм и образцов поверхностно излучающих кольцевых квантовокаскадных лазеров диапазона длин волн 7-8 мкм методом ионно-лучевой литографии. Результаты диссертационного исследования В ходе диссертационной работы было проведено экспериментальное исследование влияния технологии прямой ионной литографии на люминесцентные характеристики полупроводниковых гетероструктур используемых для изготовления инжекционных лазеров. Обнаружено тушение фотолюминесценции, вызванное радиационными дефектами, возникающими в процессе ионно-лучевого травления. Были определены режимы термического восстановления люминесцентных характеристик, позволяющие интегрировать метод прямой ионной литографии в технологические цепочки формирования современных полупроводниковых приборов на основе соединений A3B5. Создан научно-технический задел для натурного моделирования новых конструкций квантово-каскадных лазеров с субволновыми элементами резонатора с помощью прямой ионно-лучевой литографии. Показана возможность целенаправленного формирования модового состава излучения квантово-каскадного лазера. Реализован новый метод вывода излучения из кольцевого лазера за счет формирования текстурированных поверхностей.