Confinamento lateral de portadores e fótons e o comportamento espectral de laser de três terminais

Orientador: Newton Cesario FrateschiDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb WataghinResumo: A disponibilidade de estruturas de semicondutor com poços quânticos aumentou o interesse em desenvolver sistemas ópticos para computação e interconexão óptica utilizando o laser de semicondutor como componente básico em circuitos optoeletrônicos integrados. Portanto, existe um grande empenho em pesquisar novos materiais e estruturas, assim como novas técnicas de fabricação para dispositivos integrados ao laser que realizem esta interface óptica-eletrônica. Este trabalho apresenta, primeiramente, um estudo de alternativas de confinamento lateral óptico e elétrico em laser de semicondutor. Com esta finalidade, diversas técnicas de processamento foram avaliadas, como corrosão química úmida, oxidação térmica úmida, recrescimento e implantação iônica. Subseqüentemente, após a obtenção teórica das condições para a operação com um único modo lateral, lasers do tipo ridge foram fabricados e analisados, confirmando nossas previsões. Este tipo de estrutura foi utilizado para fabricar lasers de três terminais, que apresentam uma pequena região absorvedora controlada separadamente do guia de onda. Finalmente, um estudo sobre a influência desta região no comportamento espectral destes dispositivos foi então realizadoAbstract: The availability of semiconductor quantum-well structures increased the interest in the development of systems for optical computing and optical interconnection using semiconductor lasers as the basic component in optoelectronic integrated circuits. Therefore, there is a great interest in searching for novel materials and structures as well as fabrication techniques for semiconductor laser devices that can provide the opto-electronic interface. This thesis presents first a study on different optical and electrical lateral confinements in semiconductor lasers. Several processing techniques were investigated, such as wet chemical etching, wet thermal oxidation, regrowth and ion irradiation. Subsequently, after theoretically finding the conditions for single lateral mode operation in ridge lasers, these structures were fabricated and analyzed confirming our predictions. Three Terminal Lasers, which include a short absorbing section along the cavity, were fabricated using this technique. Finally, a study of the influence of this section on the emission spectra of these devices was realizedMestradoFísicaMestre em Físic