Результаты проекта

2024 год

Научные результаты

В рамках проекта смоделировано распределение электромагнитного поля в микродисковых резонаторах с активной областью на основе InGaN/GaN квантовых ям на сапфировых и кремниевых подложках. Определена оптимальная толщина и состав слоев для лазерных структур, показано, что добавление буферного слоя в эпитаксиальную структуру значительно улучшает оптическое ограничение. Методом МОС-гидридной эпитаксии выращены гетероструктуры на сапфировых и кремниевых подложках. Оптимизация условий роста позволила достичь высокой однородности и оптического качества. Оптические свойства полученных структур были исследованы методом спектроскопии фотолюминесценции. Был установлен доминирующий механизм рекомбинации и влияние глубины залегания квантовых ям на транспорт носителей заряда и скорость диффузии. Была отработана технология создания микрорезонаторов дисковой формы, поддерживающих моды шепчущей галереи, при помощи плазмохимического травления. Дополнительно была продемонстрирована возможность их модификации фокусированным ионным пучком для улучшения оптического ограничения. Было проведено моделирование мод шестиугольных резонаторов и подтверждена их перспективность для микролазеров. Произведены расчеты для оптимизации p-i-n структур с квантовыми ямами InGaN/GaN. Разработаны и созданы фотошаблоны для формирования инжекционных микродисковых лазеров.

Публикации

1. Kryzhanovskaya N.V., Moiseev E.I., Nadtochiy A.M., Melnichenko I.A., Fominykh N.A., Ivanov K.A., Komarov S.D., Makhov I.S., Lutsenko E.V., Vainilovich A.G., Nahorny A.V., Zhukov A.E. Output Power of III-V Injection Microdisk and Microring Lasers // IEEE Journal on Selected Topics in Quantum Electronics. 2025. Vol. 31. No. 2. Article 1501312. DOI: 10.1109/JSTQE.2024.3450812

2. Melnichenko I.A., Moiseev E.I., Ivanov K.A., Kryzhanovskaya N.V., Vainilovich A., Nahorny A.V., Lutsenko E.V., Zhukov A.E. Mode leakage into substrate in microdisk lasers // St. Petersburg Polytechnic University Journal: Physics and Mathematics. 2024. Vol. 17. No. 3.2. P. 212-216. DOI: 10.18721/JPM.173.242

Мероприятия

1. Круглый стол «Design, fabrication and study of wide-bandgap III-N heterostructures and high quality resonator microlasers» на конференции SPbOPEN 2024.

2. Круглый стол «Проектирование, синтез и исследование гетероструктур на основе широкозонных III-N материалов и микролазеров на основе высокодобротных резонаторов» на XVI российской конференции по физике полупроводников.

3. Онлайн-семинар по результатам выполнения проекта в 2024 году.

4. Онлайн-семинар по планированию задач и работ по проекту на 2025 год.