Elektronika 2011-10 I.pdf - Instytut Systemów Elektronicznych ...

odpowiada długofalowej granicy czułości). Przedstawiono wynikizmierzone przy zerowym napięciu zasilania i przy wartościach napięciaw kierunku zaporowym powyżej którego nie obserwowanospadku stałej czasowej. Porównano wyniki dla fotodiod pracującychw różnych temperaturach uzyskiwanych na chłodziarkach termoelektrycznych.Dodatkowo zaznaczono stałe czasowe fotorezystoraPC, detektora typu PEM i detektora wielokrotnego PVM.Praca naukowa finansowana ze środków na naukę w latach2008–2010 jako projekt badawczy zamawiany PBZ- MNiSW 02/I/2007.Literatura[1] Madejczyk P., A. Piotrowski, K. Kłos, W. Gawron, A. Rogalski,J. Rutkowski, W. Mróz: Surface smoothness improvement of HgCdTelayers grown by MOCVD. Bul. Pol. Ac.:Tech., Vol. 57, No. 2, pp. 139–146, 2009.[2] Jóźwikowski K., J. Piotrowski, W. Gawron, A. Rogalski, A. Piotrowski,J. Pawluczyk, A. Jóźwikowska, J. Rutkowski, M. Kopytko: Generation-recombinationeffect in high temperature HgCdTe heterostructurenon-equilibrium photodiodes. Journal of Electronic Materials,38(8), pp. 1666–1676, 2009.[3] Kopytko M., K. Jóźwikowski, A. Rogalski, A. Jóźwikowska: High frequencyresponse of near-room temperature LWIR HgCdTe heterostructurephotodiodes. Opto-Electron. Rev., 18(3), pp. 277–283, 2010.[4] Madejczyk P., A. Piotrowski, K. Kłos, W. Gawron, J. Rutkowski, A.Rogalski: Control of acceptor doping in MOCVD HgCdTe epilayers.Opto-Electron. Rev., 18(3), pp. 34–39, 2010.[5] Rogalski A.: History of HgTe-based photodetectors in Poland. Opto-Electron. Rev., 18(3), pp. 284–294, 2010.[6] Jóźwikowski K., M. Kopytko, A. Rogalski, A. Jóźwikowska: Enhancednumerical analysis of current-voltage characteristics of long wavelengthinfrared n-on-p HgCdTe photodiodes. Journal of Applied Physics,108, pp. 074519, 2010.[7] Madejczyk P., W. Gawron, A. Piotrowski, K. Kłos, J. Rutkowski, A.Rogalski: Influence of TDMAAs acceptor precursor on performanceimprovement of HgCdTe photodiodes. Acta Phys. Polonica A,Vol. 118 No 6, pp. 1199–1204, 2010.[8] Madejczyk P., W. Gawron, A. Piotrowski, K. Kłos, J. Rutkowski, A.Rogalski: Performance improvement of high-operating temperatureHgCdTe photodiodes. Przyjęte do druku w Infrared Physics & Technology.[9] Rogalski A.: HgTe-based photodetectors in Poland. Proc. SPIE,7298, pp. 72982Q-72982Q-11, 2009.[10] Madejczyk P., A. Piotrowski, W. Gawron, K. Kłos, A. Rogalski,J. Rutkowski: Morphology issues of HgCdTe samples grown byMOCVD. Proc. SPIE, 7298, pp. 729825-729825-10, 2009.[11] Gawron W., P Madejczyk, A. Rogalski: Optymalizacja technologiiMOCVD pod kątem poprawy morfologii powierzchni warstw HgCdTe.Elektronika, 5, pp. 67–72, 2009.[12] Gawron W., A. Rogalski, P. Madejczyk, J. Pawluczyk, J. Piotrowski,A. Piotrowski: Heterostruktury w niechłodzonych detektorach podczerwieni.Elektronika, 10, pp. 106–108, 2010.[13] Piotrowski A., P. Madejczyk, W. Gawron, K. Kłos, M. Romanis, M.Grudzień, J. Piotrowski, and A. Rogalski: MOCVD growth of Hg Cd 1–Te heterostructures for uncooled infrared photodetectors. OptoxxElectron. Rev. 12, pp.453–458, 2004.[14] Madejczyk P., A. Piotrowski, W. Gawron, K. Kłos, J. Pawluczyk, J.Rutkowski, J. Piotrowski, and A. Rogalski: Growth and properties ofMOCVD HgCdTe epilayers on GaAs substrate. Opto-Electron. Rev.13, pp. 239–251, 2005.[15] Piotrowski A., W. Gawron, K. Klos, J. Pawluczyk, J. Piotrowski, P.Madejczyk and A. Rogalski: Improvements in MOCVD growth of Hg Cd 1-Te heterostructures for uncooled infrared photodetectors. Proc.x xSPIE 5957, pp. 108–116, 2005.[16] Kłos K., A. Piotrowski, W. Gawron, J. Piotrowski: Insight into precursorkinetics using an IR gas analyzer. Opto-Electron. Rev. 18(1),pp. 95–101, 2010.[17] Mora-Seró I., C. Polop, C. Ocal, M. Aguiló, and V. Muñoz-Sanjosé:Influence of twinned structure on the morphology of CdTe(111) layersgrown by MOCVD on GaAs(100) substrates. J. Crystal Growth 257,pp. 60–68, 2003.[18] Rogalski A., K. Adamiec, and J. Rutkowski: Narrow-Gap SemiconductorPhotodiodes. SPIE Press, Bellingham, 2000.[19] Piotrowski J., W. Gawron, Z. Orman, J. Pawluczyk, K. Kłos, D. Stępieńand A. Piotrowski: Dark currents, responsivity, and response timein graded gap HgCdTe structures. Proc. SPIE, 7660, pp. 766031-766031-8, 2010.Techniki charakteryzacji laserów kaskadowych,badanie generacji i transportu ciepła w strukturachdr inż. Kamil Pierściński, dr inż. Dorota Pierścińska, dr Kamil Kosiel,dr inż. Anna Szerling, prof. dr hab. Maciej BugajskiInstytut Technologii Elektronowej, Centrum Nanofotoniki, WarszawaKwantowe lasery kaskadowe QCLs (Quantum Cascade Lasers)są obecnie bardzo szybko rozwijającą się grupą laserów półprzewodnikowychemitujących w zakresie średniej podczerwieni(3,5…24 µm) [1], jak i w zakresie terahercowym (1,2…4,9 THz)[2,3]. Pierwsza demonstracja emisji w laserach kaskadowychGaAs/AlGaAs miała miejsce w 1998 r. w grupie C. Sirtori w laboratoriachBella [4]. Od tego czasu lasery kaskadowe bazującena materiałach GaAs/AlGaAs zostały znacząco udoskonalone,jednakże nadal maksymalna temperatura pracy na fali ciągłejCW (Continous Wave) to temperatura kriogeniczna. Głównymczynnikiem ograniczającym pracę CW jest wysoka moc przyjakiej pracuje urządzenie. Wysokie prądy i napięcia zasilająceskutkują wydzieleniem dużej ilości ciepła w obszarze aktywnym(progowa gęstość mocy sięga 90 kW/cm 2 ). Prowadzi to doniekorzystnego wzbudzania nośników z poziomów energetycznychw studniach kwantowych do kontinuum stanów ponad tymistudniami, przez co maleje inwersja obsadzeń, a stąd równieżzmniejsza się wzmocnienie promieniowania i jeszcze bardziejrośnie prąd progowy. Zwiększenie wydajności i niezawodnościlaserów kaskadowych w wyższych temperaturach pracy wymagacieplnej optymalizacji struktury i montażu, niezbędna jest więcznajomość rozkładu temperatury w przyrządzie. Pomiary rozkładówtemperatury na powierzchni zwierciadeł lasera QCL zostaływykonane przy wykorzystaniu techniki eksperymentalnej – spektroskopiitermoodbiciowej (STR). Kwantowe lasery kaskadowezdobywają coraz większą popularność w wielu dziedzinachnauki i inżynierii: w ochronie środowiska, w medycynie, w systemachbezpieczeństwa oraz w bezprzewodowych systemachtelekomunikacyjnych. Pomiary spektralne dostarczają informacjio długości fali emitowanej i pozwalają ocenić strukturę modowąlasera a przez to przydatność lasera dla konkretnych zastosowań.W celu określenia struktury modowej wykonano pomiarycharakterystyk spektralnych laserów przy wykorzystaniu spektroskopiiFourierowskiej.Charakteryzacja elektrooptyczna laserówkaskadowychCharakteryzacja elektrooptyczna zmontowanych laserów kaskadowychobejmuje, w pierwszym rzędzie pomiary charakterystykmocy optycznej w funkcji prądu (L – I) oraz charakterystyk prądowo-napięciowych(I–V) w funkcji temperatury (77K-300K). Pomiaryte pozwalają wyznaczyć prąd progowy lasera QCL, temperaturęcharakterystyczną T0, energię aktywacji oraz maksymalnątemperaturę pracy. Rysunek 1 przedstawia przykładowe charakterystyki:moc optyczna w funkcji prądu (L – I) oraz charakterystykiprądowo-napięciowych (I–V) zmierzone w funkcji temperaturychłodnicy dla laserów o różnej geometrii tj. różnej szerokości obszaruaktywnego i różnej długości rezonatora.Elektronika 10/2011 31