Numéro
J. Phys. III France
Volume 3, Numéro 10, October 1993
Page(s) 1963 - 1979
DOI http://dx.doi.org/10.1051/jp3:1993254
DOI: 10.1051/jp3:1993254
J. Phys. III France 3 (1993) 1963-1979

Caractérisation au-dessous du seuil de doubles hétérostructures lasers GaInAsSb/GaAlAsSb émettant vers 2,37  $\mu$m

J. L. Leclercq, P. Grunberg, G. Boissier, C. Fouillant, S. Sadik, P. Martin, J. L. Lazzari, A. M. Joullié and A. Joullié

Equipe de Microoptoélectronique de Montpellier, URA CNRS 392, Université de Montpellier II, Sciences et Techniques du Languedoc, 34095 Montpellier Cedex 05, France

(Reçu le 27 novembre 1992, révisé le 18 juin 1993)

Abstract
Planar stripe gain-guided laser diodes have been prepared from Ga 0.77In 0.23As 0.20Sb 0.80/Ga 0.53Al 0.47As 0.04Sb 0.96 double-heterostructures grown by liquid phase epitaxy on GaSb (100) oriented. The emission wavelength is 2.1  $\mu$m at 80 K (in continuous mode) and 2.37  $\mu$m at 292 K (in pulsed mode) with threshold current $\approx$265 mA at 80 K and 4 A at room temperature. The analysis of the spontaneous emitted power versus the injection current allowed us at 292 K to determine, in the case of low injection, the non radiative lifetime that accounts for non radiative recombination via levels in the bulk of the active region and at the interfaces $\tau_{\rm nr}\approx 4{-}5$ ns, and for higher injection the Auger recombination coefficient $C \approx 1.1 \times 10^{-28}$ cm 6/s. A study of the optical gain from the emitted wavelength spectra gave us the linewidth enhancement factor of the laser diode $\alpha = 3.8 \pm 1.3$ at the lasing wavelength at 80 K.

Résumé
Des diodes lasers planars à ruban à guidage par le gain ont été préparées à partir de la double hétérostructure Ga 0,77In 0,23As 0,20Sb 0,80/Ga 0,53Al 0,47As 0,04Sb 0,96 obtenue par épitaxie en phase liquide sur substrat GaSb orienté (100). Ces diodes émettent vers 2,1  $\mu$m à 80 K en régime continu et vers 2,37  $\mu$m à 292 K en régime pulsé avec des courants de seuil proches de 265 mA à 80 K et de 4 A à température ambiante. L'analyse de la puissance spontanée émise en fonction du courant d'injection a permis à 292 K de déterminer, à faible injection, la durée de vie non radiative de recombinaison sur centres profonds $\tau_{\rm nr}\approx 4{-}5$ ns et à plus forte injection le coefficient de recombinaison Auger $C \approx 1,1 \times 10^{-28}$ cm 6/s. Une étude du gain optique à partir des spectres d'émission a permis de déterminer le paramètre d'élargissement de raie au seuil $\alpha = 3,8 \pm 1,3$ à 80 K.



© Les Editions de Physique 1993