3

High power red-light GaInP/AlGaInP laser diodes with nonabsorbing windows based on Zn diffusion-induced quantum well intermixing

Embed Size (px)

Citation preview

������� ��� �� � � �� �� � � � � ������� ������ ������� ��

���� ����� ������� ������� ���� ����� ���� ���������������� ������ ���� �� �� �������������

������� ���� �����������

��� ����� ���� ����� �� �� ���� ����� � ����� ���� ����� ��� ��� ���� �����

������ �� ������������ ��� �� ���� ����� ������� ����� ������������ ��� ����� �� �����������

�������� �������� ��� � ��� �� ������� ���� ��� �

�������� �� ��� ���� ���� ����� � ���� �� � �� �� ������ !!!"#

������� !�"�#$ ��� ��%

�&� ����� #$���$��� ' (�����!�(���� )���$�* +��� ��#�� � �# ,�-#. +�# "� +� � (�!# #�/#$��$��#��" � +01��##��� *�$�� �"���� �&�*���� ��1 � �1 #�$� � ,��02���-. $��&��)��� �� � �� $ �*1� ��$&� ��$�#$� 1&�� 1$���� �*�"� ,��-. ����� ' �����#� � � ��/# �/��" +�� + ,�!3.� +&��& +�# /�#� � 4� �''�#� �0�� ��� )���$�* +��� ��$��*�5��"� +�# '�/����$� ���� $&� / $& �� # ' $&� ����$��#� 4� �''�#� �# +��� ��#1��$����� ������ �$ �$ �6�� %��� %�� %��� �� %6� � ' � � *���$�#� �&� ���"�#$����"� /��� #&�'$ ' �67�� *�� +�# /#���� �� $&� +�� + ��"� �# �$ %6� �� 3&�� $&� /��� #&�'$ +�#��8 *�� �$ �6� �� $&� ��- 1 +�� ' � $&� +�� + �- +�# 6�89 &�"&�� $&�� $&� � ����$� ��� �-�

���� ���$ ����%7�� ������� ����8:���

���� ����� �� �� ����������� ���� ������ ��������� ���� ��������� ���� ������� ��� ���� ������� ������� ������ �������� ���� ����� ���� ���� ��������� ��������� ���� ������ ��� ���������� ����� ��� ������������ ����� ��������� !�������� � ���� ���"�� ��������� �� ������ ����������� ��� ����������� ������������� ��� ������������ ������������ #�� ���� ���������� ������������ ������ ������ �$%�� �� � ��&�������� ������� ��� ��'���� ������ ����� $%� �������� ��� �� � ����������������" ��� ������� ���� ����������� ��� �������� ��������� ���� ��� ������� ����� ���������� �� ��� �������� ������ ����������� ���� �������� ������ �� ��� ����� � ����� �� ������� $%����� ��� ������� ���� ���� ���� %�� �� �� ��������� ����� ������� �� ��� ������� ����� ��� �� ������������ ������(��� ������ ������ �������� ��� ���������� ����������� ��� �'����� �'�������� ������ ���������������� ���� ������������� ��� ���� ������ ��������� )�� ����� �� �� ������ ��� ���� ���������� ��� ���������� ���� ��� ������ *����� ���������� ���� ����������� �� ������ ��� ���� ���������� ��� ��� ����������� ��� ������� ���� �� ������ �������� ������&������������������� ����� ����������� �� ���������� ��� ������������� ������� �+,�� +, �� �� ��������� �������� ������ ��� ���� ���������� ���� ������ �� ����������� ��� ��������� ������� ���� ������� ��� ��� ���������� �� ����(�� ������� ������� ��� ������������ -��� *� ���������� ����������������� ����������� �� �������������������� ��� ��� ���" ������� �� �.��� ����� ������'�� ���/� ���������� � ���� ������ �� ������������������� ����������� �� ��� �� ��0�� �� �� ����+, ����� �� -� ����������������� .������ �� ��������'��� �1, � #�� ����������� ��� ����������� ����� �� ������� +, �� �� ����� � ��������� ����������� �����'�� ������ ����� ������� ��������� ������������� ���� ���&����� �� ���������������� �234 5����������������� ���� ������������

/����'�� ������ ��� ������� ��� �� �� 6�277 89�

������ ���� � ����(���� ������� )�� ������ ������������ ��� 47:;42: Æ$� ��� ������� �������� ���<77 ���� )�� ������ �������� ���� �������������� �)!���� �������������� �)! ��� ���������������� �)!�� ������ ������ ��� ��������� ����� )�� ������ ������ ��� ������(��� ��/-��� ��� ��������� ������ ��� ����� �*���� )�� ������� ������ ���������������� �������� )�� �����'�� ������ ���� ����� �� � ������� �<77� ��� ������������� � ������������� �� =Æ ������� �<<<� �� ������������������� �������� �� �� �� �����'�� ���������� ����� ������ ��� ������� ��.����� ���� �������������> � *������� 4=��������" ���� �� ����������� � *������� <<77��������" ����� ����� ����������� ������� ������������� � ? : � @ � <7�� ������� ������������ �������� ������.��������� �*1,���������� A�������> �� �� ? <= ��� ��> �� �� ?<B @ �� �C��� ? D<E�F ������� ��� <7G��������"��������������� ����� ��������� ������ � -�������<<77��������" ��� ����� ������� ���� ������� �������������� � ? <� 2� <7� ������ ��� � ������ �������������� ����� ������� ������������� � ? < � 2 � <7��

����� �������� � <77��������" ����� ����� ���� ��� �2=7��������" ��� ����

*����� ���� ���� ���� ���� ��� ��� ���� ������� ������� ���� �����'�� ����� +����������� ������� �� � ��������� ���� ������� ���� � 277��������" *�%� ��� ������ -� ��� ��� ������� ���� ��� ������ ������� ��������� ���� ��� ���� ����� .����( �������� ��� <@��� ���� -���� ��� ��� ���� �� ��������� ��������� ��������� ���������� ���� �������� �� � ��'����� �������� ��� ��� ����������� ��� �������� �� � �������������� ����������� *����� ���� ���� ���� ���� ������ ���� �������� �� :@7� :G7� :27� :77� G@7 Æ$� ������������� ��� ��� ���� ��������� ���� �� 27 ������� ������ �� ������� �� ������� �� ��� �� ��0�� �������� ����� ��� *�%� ����� ��� ��� ����� �� � ������� ���� ������� #����� < ����� ��� �� ������ ������

�8�087���������80�: &$$1;��+++�� �� �"���

�� ������� ������ ������� � � �� �� � � � � ������� ��� ��

<�"� �� �� ����"� #&�'$ /$���� ' � $&� ��(���!�(����)���$�* +��� �� $&� 4�0 �''�#� ��"� �# �# � '���$� � ' $&�4� �''�#� � $�*1���$���� -�''�#� � $�*� �# � *���$�#�

�������� ��� ��� �� ��0�� �� .������ �� �� ���-���������� ������� �� � �������� �� ��� -� ��������� ������������ �� ��� ���� ��� ������ ������ �������� �������������� -� ��������� ����������� )�� ��'���� �������� ����� �� <@3 < ��H ������ �� -� ��������� ����������� �� :@7 Æ$ � ��� ��������� ����������� ���������� �� G@7 Æ$ ��� ������ ��� ����� ������� �� 2G 4��H ,��� -� ���������� ���� ���������� ���� ��� ������������ �� ��� ��������� �������� ���� ���� ��� �� ���������� ��� �������������� �� ��� ����������������� ������������ ��� ����������� ������ �� ��� ������ ��������� .������ ��� ��� ������� ����� ���� ����������

#����� 2 ����� ��� �� ���" ����������� ��� ��� �������� �� ������'���� ���� �#,�!� �� ��� �� ��������� ��� �������� ������� �� � �������� �� ��� -� �������������������� � ��� ���� ���� ���� ������� ��� �������� ����� �������� ��� ��� �������� ������� ���� �� �����'���� �� :@7 Æ$� ��� �� �������� ���� ��� �������" ��������� ��� ��� ������ #,�! � ��� ��� ����� ������������� �� ��� ������ .����� ���� ��� ������������� ,��� ���� -� ����� �������� ���� ��� ������� ����� ���� ���������� ��� ������� ���� ������������ ��� ������ ������� ��� ����� ���������� ��� ����������� ��� �� ������������� ������������� ������� ����������� ��� ��&����� � ��� ��������� ����������� ����������� ��� ������ �� ��� �� ������ ����� ������� ����

<�"� � �� 1��= ��$��#�$� , �#&� ����. �� $&� <3�2 ,# �� ����. ' $&� �� #1��$��* �� $&� �''�#� ��"� �# �# � '���$� � ' $&� 4� �''�#� � $�*1���$����

<�"� :� ��&�*�$�� ��"��* ' $&� (�����!�(���� �-# +�$&�!3�

���������� ��� �� ���" ��������� ��� ��� ��������� ����� �� #,�! ������ ��� �� ������ ������ �� ����������� ������� ���� ��� ���� GG 7 ��H �� :27 ��� :77Æ$� ��� �� �� ���" ����������� ��� ��� ���� �� #,�!����� ��� ������� ��� ���������� ���� ������� ����������� �� ������ ����� �������� ��� ��� ����� �������� ��G@7 Æ$ ��� 2G 4 ��H� ��� ��� �� �������� ��� ������� ������ ���������� ���� ��������� ��� ������ .����� )��� ����� ��� ���� �� ��������� �������� ��� ��� ���������������� �� ��� ���� ������ ���� �� ��������� ����

#����� B ����� ��� ��������� ������� �� ����� ��0�� �� ��� ���� +,� ����� ��� �� �'���� ������ ����� ���� ��������� )�� ������ ����� ���<77 �� �� ���� ���������� ��� ������ ��� ������ � *�%�

���� ��� ��������� �� ������ ��� ��&����� ������� �������������� )� ������� ��� $%� ���� +, �������������� ���� ���� ���� ����� �� ����� ��� ���� ������������ ��� ������ )�� ������ ����� �� �� ��� ��� ��� 377�� ��� ��� ������ ������ ��� 2: �� ��� ����� %������������ ���� ������ ���� )������ ��� ��� ������ ��������+� ��� ��� ������ � �������������� �:E� �������� ��� � �������������� �3:E� ������� ���� ������ ����� ����� ��� ���� ������� ����������� )�� �� ������� ������� �� � $� ���� ���" �� ��� ������ ����������������� #�� ����������� �� ��� ���������� �������������� �� ������� ��� ����������������� �������� ����� ���������� ��� ����� ��� ����� �� ��� �������� ��� +, �� ��� ��� ����������� ��� ������������

)�� ��� ����� �� ��� ������� ���� ������ ��� ������������������ �$,� ���� ������ ����� ������ �������� ������ ��� $%� ���� ��� �������� ������� � ����� ����� ���������� ��� ��� ��� ���� ������� � ����'�������� �� ����� ���� ���� �� ��� ����� ���������������� �'���� ��� $, ��� ��� ��� $%� ��� ��� ������� ��� ������� #�� ��� ��� ����� �� ���� � � ���7 B7 � 7 = ,� ��� ��������� ��� =47 < ��� ��� ������� ����������� ������������ �� ��� ����� �� ����� &������� ���� ��������� �� ������'���� ���������� B3�<Æ ��� 3�BÆ� ����������� #����� G ����� ���$, ��� ��������������� ��� ��� $%� ���� ��� ��� �������� �� ��� )�� $%� ����� ��������� ���� 7 4: ,�� ��� ����������� �� �� < G7 , �� ��� +, �� )��$%� ����� �� ��� +, �� ��� ������ ���� ���� �� �������������� �� �� @= 4E

6� �� ������� �������� ��� $%� ����� �G: �,� �� ���

��� ���� -���������� ������� ������ @7E ���� ���� ��

������� ��� �� � � �� �� � � � � ������� ������ ������� ��

<�"� �� �0� �&����$���#$��# �� $&� ��- �����# ' � $&� �!3�- ,# �� �����. �� $&� � ����$� ��� �- , �#&� �����.��&� ��#�$ #& +# $&� ��#��" #1��$��*� �� $&� +������"$& �#8��� �* �$ �� 3�

��� ����������� ��� #�� �'������� ��� �������� �� ���$%� ������ ��� ������� ����� ������ ����� �� ������� #����� �������� ���� 8�� A<=F� ��� ����� �� ��� ������ ������� ��������� ���� B : �� <77 ��� ��� ��� ������ ��������� =77 �� 377 �� )���� ��� ������ �'������ �������������&����� ������ ��� ��� ��������� ������ *������� ��� ��� ����� ������� ����� ��������� ��� ���������"��� ��� ��� ���� ���������� ���� ���������� ��������������� ����� �������� ������� ��� ����� �������� ��� ����� ������ ���� � ? 2 2@= ��H���� #�������� ��������� ����� ��������� ��� $%� ����� �� ��� ��������� ����� ������� �� -� ��������� � ���� ������ �� �������� ���� ��� ������ ����� �� 2G 4 ��H� ���� ���� 3=��H �� 8�� A<=F� �� ��������� ��� �� ��0�� �� ��� ������ ��� ����� ��� ������ ����� ���� ���� ��� ����-� ����� �������� ���� ��� ���������� � ��� ����������������� ��� -� ��������� ��� ������ ��� ������ �������������� �� ��� ������� ����� ���� ����� -� ����� ����� ����� ������������� ������������� ������ )�� ������ ���������� ��� ������� ������������ ��� ��� ����� ������������ ���� ����������

� ���������� ���!%$H� ������ ��� ���� ���� ������ ��� ���� ����� �� ��0�� �� ���� ����� ������ � ����� �� ������� ������� $%� ������ ��� +, ���������� ��� ���� ����� -� ����������������� 1, �������.�� )�� $%� ����� �� ��� +, �� ��� < G7 ,������� ���� ���� �� ��� ����������� �� �� @= 4E )���������� ������ ���� ��� +, ��������� ���� ������������� ����� �� �� ����������

)�� ������� ���� �"� �� ����" ������� ,��� ��� ���

������ �� ��� �� ��0�� �� �������� ��� 1���� ������ ���������� �� �'��������� ���" )�� �������� ������������ �� ��� +������ +����� *������ #����������� $���� ����� ����� +� =72B=7B7 5 -����I� ������������ �� (����"��J���� �� ��

����������

�� �� ���&$��#$���� �� 3��$��& ''� <� ��& �>� �� ��&+��>����� 3��##� 2� ��$$��� �� �� ����&�� ���� �� ���� � 1�?���$�* ����$� �� �� %� ,���.�

� @� 2�#�* $ � �� A�*� �� �� ����=�� A� <�B�#�� �� @���#&�* $ � ��#��# �� 2� ���� ������� ��� �:� ,��:.�

:� 2� ��"�+�� @� ����* $ � �� � � ��=�� �� @�=�+�� ��<�B�#�=�� �� @� C *�� ����$� �� ��$$� �� 88 ,�77.�

�� <� (� ('������ �� D��&*���� �� 3� �11������� �� ��2����� �� �� �� ���$&*����� �� !11�� �&�#� ��� �:�,�77.�

%� �� �&�/�$���� 2� @�*�� @� ��*� �� �� �&�*�>�� @� �$ &�(� @�� � �� �� ����* $ � ���� �� ?���$�* ����$� ���� 8� ,�768.�

� �� ��*� �� 2� �& � � �� � � �� �� ��� ��*�� @� 2�$0#�=�+�� @� A #&�� �� �� A�*�"��&�� ����$� �� ��$$���� � ,�77�.�

8� �� @�*���*�� A� 2 ��� A� ��=�&�#&�� �� @� �&��=��!11�� �&�#� ��$$� �� %7% ,�77�.�

6� �� ���$ � 2� @�*�� @� ��*� �� �� �&�*�>�� �� (�@�� � ���� �� ?���$�* ����$� �� �� ��7% ,�767.�

7� �� �� C�"��� �� �� @� @+ �"� �� 3� �&� �� �� �&��� �� �� D� �&��*� ����$� �� ��$$� �� �8 ,�77�.�

��� !� �&�*�� �� �� �� @� �� � 2� <�B�+���� �� C$�= �B���� @�*���� 2� ��=�*�� �� �� ��"��&�� ���� �& $ �����&� �� ��$$� �� ��: ,�778.�

��� A� C�� � @� �� � �� <�B��� @� @ /���#&�� @� ����� �� �� A��#�� ����$� �� ��$$� ��� �8 ,�77�.�

�� @� �$���� 2� �#&�=�+�� (� ��$�= #&�� �� A� C�*�$#������ �� ?���$�* ����$� �� ��� ��7 ,�77�.�

�:� �� �� @ � 2� 3� �& � �� �� �&��"� �� 2� A��"� !11���&�#� ! ��� �8 ,�777.�

��� �� ��*� �� 2� �& � � �� � � �� �� ��� ��*�� @� A 0 #&�� �� �� A�*�"��&�� ���� �� ?���$�* ����$� ����� ��6: ,�77�.�

�%� 3� -� ��� �"� �� � � ���=� 2� -� ��*��#� @� ��##� ���� � ��*��� �� -� -�1=�#� �� �� D�� ���� !11�� �&�#���$$� �� 88 ,�76�.�

�� A� E�� ?� �� � E� 4&�� (� A��"� ?� (��� (� � �"� ��(� � A� ��� �� �� �&��� �&��� �1$� ��$$� �� �8 ,���.�

�8� �� ���"�'$*��� �� �� 2����� �� �� �� ��*02 &��� ��!11�� �&�#� ��� %6�% ,���.�