do spektroskopii modulacyjnej (np. PR), zmienny sygnał jestproporcjonalny. W związku z tym wzrasta stopień trudnościw realizacji pomiarów spektroskopowych co szczególnie dotyczyobszaru powyżej 5 µm. Ponieważ istnieje duże zapotrzebowaniena badanie struktur półprzewodnikowychprzeznaczonych na ten zakres spektralny (np.: lasery kaskadowe),a jak pokazano wcześniej spektroskopia modulacyjnapotrafi dostarczyć wielu istotnych informacji na temat właściwościbadanych obiektów w grupie OSN uruchomiono eksperymentfotoodbicia przy użyciu spektrometru Fouriera, którypozwala realizować takie badania. Prace te są wykonywanew ramach Projektu Badawczego Zamawianego (PBZ) pt.: Zaawansowanetechnologie dla półprzewodnikowej optoelektronikipodczerwieni.Wykorzystanie spektrometru Fouriera pozwala wyeliminowaćniektóre z ograniczeń występujących w konwencjonalnymukładzie pomiarowym [25]. Brak elementówdyspersyjnych (siatka monochromatora) brak elementów absorpcyjnych(soczewek) korzystnie wpływają na intensywnośćświatła próbkującego. Spektrometr FTIR (ang. Fourier TransformInfrared) dzięki efektowi interferencji dwóch wiązek pozwalawyznaczać np. widmo odbicia lub transmisji(w zależności od odpowiedniej konfiguracji eksperymentalnej).Interferogramy światła odbitego (przechodzącego) mogąbyć transformowane do postaci widm odbicia (transmisji).Jeśli właściwości próbki będą równocześnie modulowanez określoną częstotliwością, np. poprzez podświetlenie przerywanąmechanicznie wiązką laserową, to otrzymać w tensposób można widma fotoodbicia (fototransmisji). Na rys. 10.został przedstawiony schemat układu do spektroskopii modulacyjnejz wykorzystaniem Spektrometru Fourierowskiego.Pozycje luster opisane numerami 1, 2, 3 na rys. 9 pozwalająna wykonywanie odpowiednio eksperymentów fotoluminescencji,odbicia (fotoodbicia), transmisji (fototransmisji).Posiadane źródła światła (halogen, globar) oraz detektorówpodczerwieni (InSb, HgCdTe) pozwalają wykonywać pomiaryw podczerwieni w zakresie 1...17 µm. Wartym podkreśleniajest również fakt, iż wspomniane eksperymenty mogą być wykonywanepod próżnią, całość bowiem układu (spektrometr +komora pomiarowa) jest do tego przystosowana. Zalety prowadzeniaeksperymentów w próżni zostały zilustrowane naRys. 11. Charakterystyka układu do spektroskopii modulacyjnejz użyciem spektrometru Fouriera w zakresie średniej i dalekiej podczerwieniFig. 11. Spectral characteristic of modulation spectroscopy setupwith Fourier spectrometer in mid and far infrared regionrys. 11, gdzie przedstawiono zmierzoną charakterystykęukładu w obszarze 1...17 µm. Zastosowanie próżni pozwalawyeliminować linie związane z absorpcją cząsteczek zawartychw powietrzu co ułatwia wykonywanie pomiarów w sytuacjigdy mierzone sygnały są bardzo słabe.PodsumowanieW pracy przedstawiono wybrane rezultaty badań spektroskopowychrealizowanych w zespole Optycznej SpektroskopiiNanostruktur <strong>Instytut</strong>u Fizyki Politechniki Wrocławskiejprowadzonych w obszarze bliskiej i średniej podczerwieni.W pierwszej części przedstawiono wyniki badań strukturprzeznaczonych do pracy w tzw. zakresie drugiego i trzeciegookna telekomunikacyjnego (1,3...1,55 µm) realizowaneza pomocą półprzewodnikowych studni, kropek i kresekkwantowych. W drugiej części przedstawiono rezultaty badaństruktur (studni I i II rodzaju) przeznaczonych do zastosowańw czujnikach gazów (węglowodorów) na zakres 3...3,5 µm.W ostatniej części przedstawiono problematykę prowadzeniabadań (spektroskopii modulacyjnej) w obszarze dalszejpodczerwieni oraz przedstawiono stanowisko pomiarowe dospektroskopii modulacyjnej wykorzystujące spektrometr Fouriera(docelowo przeznaczone do pracy w zakresie spektralnympowyżej 5 µm).Prace finansowane w ramach Projektu Badawczego ZamawianegoPBZ-MNiSW-02/I/2007 pt. Zaawansowane technologie dlapółprzewodnikowej optoelektroniki podczerwieni oraz projektu7 Programu Ramowego SensHy ICT Project no. 223998 (ang.„Photonic sensing of hydrocarbons based on innovative mid infraredlasers”). Marcin Motyka dziękuje również Fundacji naRzecz Nauki Polskiej za wsparcie finansowe.Struktury użyte do badań w tej pracy pochodzą z <strong>Instytut</strong>u Fizyki StosowanejUniwersytetu w Wuerzburgu (Prof. Alfred Forchel i dr SvenHoefling) oraz Institut d’Electronique du Sud, Université Montpellier 2-CNRS (dr Yves Rouillard)LiteraturaRys. 10. Schemat układu pomiarowego do pomiarów fotoodbiciarealizowanych za pomocą spektrometru Fouriera. Pozycje 1, 2, 3określają pozycję wybranych luster podczas realizacji odpowiednioeksperymentu PL, PR, PT (foto transmisji)Fig. 10. Schematic diagram of photoreflectance setup realized byusing Fourier spectrometer. Position 1, 2, 3 describing the mirrorspositions which allowed making PL, PR and PT (photo transmittance)experiments[1] Pollak F. H., in: Handbook on Semiconductors. Edited by T. S.Moss, vol. 2, Elsevier Science, Amsterdam, (1994), pp. 527-635.[2] Glembocki O. J., Shanabrook B. V.: Photoreflectance spectroscopyof microstructures. In D. G. Seiler, C. L. Littler. (Eds.), ‘Semiconductorsand Semimetals’ Vol.36, Academic Press, NewYork, (1992), p. 221.[3] Misiewicz J., Kudrawiec R., Ryczko K., Sęk G., Forchel A., HarmandJ.C., Hammar M.: J. Phys. Cond. Mat. 16, 3071 (2004).82 ELEKTRONIKA 5/<strong>2009</strong>
[4] Misiewicz J., Sęk G., Kudrawiec R., Sitarek P.: Thin Solid Films450, 14, (2004).[5] Misiewicz J., Sitarek P., Sek G., Kudrawiec R.: Materials Science21, 264 (2003).[6] Motyka M., Kudrawiec R., Sek G., Misiewicz J., Krestnikov I.L.,Kovsh A.: Semic. Sci. and Technol., 21 (2006) 1402-1407.[7] Kudrawiec R., Motyka M., Gładysiewicz M., Sitarek P., MisiewiczJ.: App. Surf. Sci. 253 (2006) 266-270.[8] Motyka M., Kudrawiec R., Misiewicz J.: Phys. Stat. Sol. A, 204,(2), 354-363 (2007).[9] Kudrawiec R., Gupta J. A., Motyka M., Gladysiewicz M., MisiewiczJ., Wu X.: Appl. Phys. Lett. 89, 171914 (2006).][10] Kudrawiec R., Gladysiewicz M., Misiewicz J., Yuen, Bank S. R.,Wistey M. A., Bae H. P.: James S. Harris, Jr, Phys. Rev. B 73,245413 (2006).[11] Kudrawiec R., Motyka M., Gladysiewicz M., Misiewicz J., YuenH.B., Bank S.R., Bae H.P., Wistey M. A., Harris Jr James S.:Appl. Phys. Lett. 88, 221113 (2006).[12] Kudrawiec R., Yuen H. B., Motyka M., Gladysiewicz M., MisiewiczJ., Bank S. R., Bae H. P., Wistey M., Harris J. S.: J. Appl.Phys, 101, 013504 (2007).[13] Kudrawiec R., Yuen H. B., Bank S. R., Bae H. P., Wistey M. A.,Harris James S., Motyka M., Misiewicz J.: J. Appl. Phys. 104,033526 (2008).[14] Kudrawiec R., Yuen H. B., Bank S. R., Bae H. P., Wistey M. A.,Harris James S., Motyka M., Misiewicz J.: Appl. Phys. Lett. 90,061902, (2007).[15] Motyka M., Kudrawiec R., Sęk G., Misiewicz J., Bisping D., MarquardtB., Forchel A.: J. Appl. Phys. 101, 113539 (2007).[16] Motyka M., Kudrawiec R., Sęk G., Misiewicz J., Bisping D., MarquardtB., Forchel A.: Appl. Phys. Lett. 90, 221112 (2007)[17] Motyka M., Sęk G., Ryczko K., Andrzejewski J., Misiewicz J., LiL. H., Fiore A., Patriarche G.: Appl. Phys. Lett. 90, 181933 (2007).[18] Sek G., Poloczek P., Podemski P., Kudrawiec R., Misiewicz J.,Somers A., Hein S., Höfling S., Forchel A.: Appl. Phys. Lett. 90,081915 (2007).[19] Podemski P., Sęk G., Ryczko K., Misiewicz J., Hein S., HöflingS., Forchel A., Patriarche G.: Appl. Phys. Lett. 93, 171910 (2008).[20] Kudrawiec R., Motyka M., Misiewicz J., Somers A., SchwertbergerR., Reithmaier J. P., Forchel A.: J. Appl. Phys. 101,013507(2007).[21] Kudrawiec R., Motyka M., Misiewicz J., Hümmer M., Rößner K.,Lehnhardt T., Müller M., Forchel A.: Appl. Phys. Lett. 92, 041910(2008).[22] Motyka M., Kudrawiec R., Misiewicz J., Hümmer M., Rößner K.,Lehnhardt T., Müller M., Forchel A.: J. Appl. Phys. 103, 113514(2008).[23] Motyka M., Sęk G., Ryczko K., Janiak F., Misiewicz J., BelahseneS., Boissier G., Rouillard Y.: Praca wysłana do Appl. Phys. Lett.[24] Motyka M., Sek G., Ryczko K., Misiewicz J., Lehnhardt T., HoeflingS., Forchel A.: Praca wysłana do Appl. Phys. Lett.[25] Hosea T. J. C., Merrick M., Murdin B. N.: Phys. Stat. Sol.(A) 202,1233 (2005).Pomiar współczynnika odbicia zwierciadeł diodlaserowych z wnęką Fabry-Perotamgr inż. EMILIA PRUSZYŃSKA-KARBOWNIK, prof. dr hab. BOHDAN MROZIEWICZ<strong>Instytut</strong> Technologii Elektronowej, WarszawaWnęka Fabry-Perota - niezbędna do wywołania akcji laserowejw diodach laserowych o konstrukcji tzw. krawędziowej -powstaje w sposób naturalny w wyniku odłupania chipuwzdłuż ścian łatwej łupliwości kryształu półprzewodnika.W przypadku diod wytwarzanych z heterostruktur półprzewodnikówgrupy III-V są to z reguły ściany o orientacji krystalograficznej{100}. Współczynnik załamania dla tychmateriałów ma wartość ok. 3,53 co na granicy z powietrzemdaje współczynnik odbicia ok. 32%. Chipy laserowe bez pokryćnie mają jednak wartości użytkowej, gdyż połowa mocygenerowanego promieniowania jest tracona. Ponadtotrwałość takich laserów jest ograniczona wskutek degradacjipowierzchni zwierciadeł, spowodowanej przez wpływ atmo -sfery na odsłonięte przekroje warstw heterostruktury i łącząceje „interfejsy”. Istotną rolę odgrywa także lokalne podwyższenietemperatury zwierciadła w obszarze czynnym lasera [1].W celu uniknięcia tych trudności zwierciadła krawędziowychdiod laserowych zabezpiecza się pokryciami, zwykledielektrycznymi z materiałów takich jak: SiO x , Si 3 N 4 , Al 2 O 3lub ZrO 2 , ZnSe. Tylne zwierciadło powinno z reguły miećwspółczynnik odbicia bliski 100%, co uzyskuje się przeznakładanie kilku różnych warstw, w tym np. warstwy metalicznej.Pokrycia te wykonuje się zwykle za pomocą procesurozpylania magnetronowego.Szczegółowa analiza sprawności kwantowej takich laserówwykazuje, że zwierciadło przednie powinno wykazywaćwspółczynnik odbicia ok. 7% [2]. Osiąga się to przeznałożenie warstwy dielektryka o odpowiednio dobranej grubościnieco różnej od λ/4n, gdzie λ jest długością fali emitowanejprzez laser, zaś n współczynnikiem załamaniaw powłoce dielektrycznej.Problem wielkości współczynnika odbicia przedniegozwierciadła diody laserowej nabiera szczególnego znaczeniaw przypadku konstrukcji laserów, z tzw. zewnętrzną wnękąoptyczną (ECL) [3]. W tym przypadku, aby uniknąć pasożytniczejgeneracji modów podłużnych w chipie tworzącym wewnętrznąwnękę rezonansową w konfiguracji ECL,współczynnik odbicia powinien mieć wartość ok. 0,01%.Jak wynika z powyższego, prawidłowo prowadzony proceswytwarzania laserów półprzewodnikowych wymaga dysponowaniatechniką pomiarową pozwalającą na dokładnypomiar współczynnika odbicia ich przedniego zwierciadła.W praktyce kontrola ta odbywa się w czasie procesunakładania powłoki antyodbiciowej i jest realizowana za pomocąpomiaru współczynnika odbicia od specjalnych płytekkontrolnych. Metoda ta nie rozwiązuje jednak problemu, gdynapylane warstwy są niejednorodne pod względem składulub grubości.ELEKTRONIKA 5/<strong>2009</strong> 83
- Page 5 and 6:
konstrukcje technologie zastosowani
- Page 9 and 10:
Streszczenia artykułów • Summar
- Page 12 and 13:
Wyznaczanie strat propagacjiw obsza
- Page 14 and 15:
gdzie: R 0 - jest podwójnym wspó
- Page 16 and 17:
Rys. 8. Porównanie obliczeń teore
- Page 18 and 19:
Rys. 1. Schemat strukturalny system
- Page 20 and 21:
- tematyka morska będąca punktem
- Page 22 and 23:
• System dalekosiężnej identyfi
- Page 24:
wdrożenia Planu implementacji stra
- Page 27 and 28:
Rys. 2. Zakresy długości fal w ob
- Page 29 and 30:
dycyjne lasery bazują na przejści
- Page 31 and 32:
PodsumowanieRys. 6. Podział koszt
- Page 33 and 34: Występowanie zjawiska kaskady elek
- Page 35 and 36: czerwieni (0,785; 0,85 oraz 1,55 µ
- Page 37 and 38: Rys. 10. Zasada działania pierwsze
- Page 39 and 40: Ze względu na większą masę efek
- Page 41 and 42: Konstrukcje przyrządówNajwiększy
- Page 43 and 44: efektywnej nośników, co zmniejsza
- Page 45 and 46: [58] R. Bates, S. A. Lynch, D. J. P
- Page 47 and 48: W ramach projektu zbadano wpływ do
- Page 49 and 50: konania izolacji elektrycznej zasto
- Page 51 and 52: Technologia MOCVD materiałów zawi
- Page 53 and 54: kowo niska ruchliwość wynika z za
- Page 55 and 56: W Europie, prace głównie prowadzo
- Page 57 and 58: a)b)Rys. 7. Zależność koncentrac
- Page 59 and 60: pełni 90. okresów supersieci, w k
- Page 61 and 62: persieci są większe niż w HgCdTe
- Page 63 and 64: [14] Brown G.J.: Type-II InAs/GaInS
- Page 65 and 66: Rys. 2. Przykład heterostruktury f
- Page 67 and 68: a)b)Rys. 7. Spektralne charakteryst
- Page 69 and 70: [4] Piotrowski J.: Hg1-xCdxTe Infra
- Page 71 and 72: w ten sposób było dyskwalifikowan
- Page 73 and 74: Rys. 7. Zależność nierówności
- Page 75 and 76: Metoda funkcji Greena w modelowaniu
- Page 77 and 78: zującej dz = a. Przy ustalonych E
- Page 79 and 80: Na rysunku 5b. pokazano gęstość
- Page 81 and 82: obszar z nią związany. Zatem gdy
- Page 83: Rys. 9. Widma PR (czarne krzywe u d
- Page 87 and 88: a)Rys. 1. Schemat układu pomiarowe
- Page 89 and 90: Znaczącym krokiem w kierunku wykor
- Page 91 and 92: ie przejść równej 64 wynosi 16 m
- Page 93 and 94: W tabeli 1. zebrano kilka dostępny
- Page 95 and 96: oddali się od wyrzutni na odległo
- Page 97 and 98: spektralnego 0,6...1,1 µm (lasery
- Page 99 and 100: TypProducentPaństwoPole widzenia:w
- Page 101 and 102: Konfiguracja opracowanego systemuPo
- Page 103 and 104: Rys. 8. Wykres fluktuacji amplitudy
- Page 105 and 106: Aktywna antena radiolokacyjna na pa
- Page 107 and 108: W każdym z torów jest włączony:
- Page 109 and 110: ardzo niskiego poziomu listków boc
- Page 111 and 112: Tab. 1. Rodzaje laserów na szkle i
- Page 113 and 114: Fluorescencja jest jednym z rodzaj
- Page 115 and 116: Większa szerokość linii emisyjne
- Page 117 and 118: 0,3...1,6. Im mniejsza jest wartoś
- Page 119: Zjawisko ogniskowania fototermiczne