Diseño, fabricación y caracterización de diodos láser basados en pozos cuánticos de InGaAs(N)/GaAs

Abstract

El trabajo realizado es una contribución al desarrollo de diodos láser de pozo cuántico de InGaAs/GaAs(111)B para emisión en 1.06 -1.1 micras y de GaInNAs/GaAs para la región de 1.3 -1.55 micras. Se presenta un detallado estudio teórico que incluye el cálculo de la estructura de bandas y la ganancia material de los mencionados pozos cuánticos. En el cso del InGaAs, se demuestra emisión láser a temperatura ambiente hasta 1.11 micras y demuestra que el campo piezélectrico está sólo parcialmente apantallado en umbral . También se calcula por primera vez la renormalización del gap en estos dispositivos , resultados ser mayor que en el caso equivalente en substrato convencional (100). En cuanto al GalnNas, además de analizar de forma teórica los cambios que el N produce en la estructura de bandas y la ganancia del material , se realiza un estudio óptico y estructural de pozos cuánticos que permite relacionar el fenómeno de la localización de portadores con la morfología del pozo , así como aclarar el efecto de los tratamientos térmicos en la fotoluminiscencia. Se utilizan diodos electroluminiscentes para demostrar el enorme impacto de la recombinación no-radiativa y finalmente se demuestra emisión láser hasta 1.52 micras con valores record de densidd de corriente umbral.