Characteristics of GaAsAlGaAs (SCH) lasers grown by low-temperature LPE technique

In this paper we report the performance and study of GaAsAlGaAs (SCH) laser. The structures were grown by a new variant of the LPE‐technique with temperatures regimes lower than 600 °C. The Low Temperature LPE‐technique, recently propoused by ANDREEV and coworkers at the IOFFE‐Physico‐Technical Institute exhibit growth rates of the growing layers as low as that corresponding to MBE or MOCVD techniques. In this way, it is possible to obtain and control layer thicknesses in the structure of the order of tens to hundreds of Ångströms. Laser heterostructures with active layer thickness of 30 nm, were performed and the lowest threshold current density of 437 A/cm2 for a cavity length of 1.33 mm were obtained. A typical growth process is described and a SEM structure microphotograph is shown. The dependences of the threshold current density Jth and the differential quantum efficiency ηd with the cavity length L are reported. From these data, other laser parameters are evaluated such as internal optical losses α1, internal quantum efficiency ηi and the dependence of the maximum of the gain factor against the nominal current density Jnom at threshold. This dependence was compared with the theoretical predictions and a good agreement was found. En el trabajo se presentan los resultados de los estudios realizados en heteroestructuras laser de GaAsAlGaAs con confinamiento separado de electrones y fotones (HCS). Estas estructuras fueron obtenidas por una variante novedosa del método de epitaxia de la fase líquida (EFL), utilizando regimenes térmicos a bajas temperraturas T < 600 °C. La epitaxia líquida a ba jas temperaturas recien propuesta por Andreev V. M. y colaboradores en el Instituto Físico Técnico IOFFE reduce considerablemente las velocidades de crecimiento de las capas a los mismos niveles de las que se obtienen con los métodos de MBE y MOCVD. De esta manera, es posible el control de los espesores de las capas crecidas del orden de decenas y centenas de Ångstroms. Esto nos permitio crecer estructuras laser con espesores de la capa activa de 30 nm., con lo cual se obtienen bajas densidades de corriente de umbral; nuestro mejor resultado fue de 437 A/cm2 para una longitud de la cavidad óptica de 1.33 mm. En el trabajo se describe un proceso típico de crecimiento y se muestra la microfotografia de una de las estructuras. Asimismo, se muestra una caracteristica luz‐corriente. Se dan las dependencias de la densidad de corriente de umbral Jth y de la eficiencia c