Diseño y caracterización de láseres de cascada cuántica en el infrarrojo medio
Con el objetivo de desarrollar las capacidades de diseño, fabricación y caracterización de láseres de cascada cuántica en el rango infrarrojo en el Centro Atómico Bariloche, se caracterizaron las propiedades ópticas y eléctricas de un láser de cascada cuántica de 3 THz. A partir de estos resultados,...
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| Autor principal: | |
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| Formato: | Tesis NonPeerReviewed |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
2022
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| Materias: | |
| Acceso en línea: | http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/1151/1/1Pizarro.pdf |
| Aporte de: |
| Sumario: | Con el objetivo de desarrollar las capacidades de diseño, fabricación y caracterización de láseres de cascada cuántica en el rango infrarrojo en el Centro Atómico Bariloche, se caracterizaron las propiedades ópticas y eléctricas de un láser de cascada cuántica de 3 THz. A partir de estos resultados, se verificó el correcto funcionamiento del sistema de medición comparando los resultados con mediciones previas realizadas en otro laboratorio. Además, se realizaron simulaciones de esta estructura empleando dos modelos desarrollados previamente y se verificó que las energías de emisión y la ganancia estimadas son compatibles con lo medido experimentalmente.
En segundo lugar, se desarrollaron dos técnicas de caracterización de materiales mediante experimentos de luminiscencia. Una de ellas se focaliza en determinar, ajustando por medio de un método de Montecarlo, los grosores de capas en heteroestructuras realizando un barrido de luminiscencia en la dirección transversal a las capas. La otra técnica desarrollada se basa en determinar la concentración de Si en GaAs:Si mediante el máximo del pico de luminiscencia de este material medido a 77 K y a temperatura
ambiente; para ello se realizaron curvas de calibración con mediciones de efecto Hall y de capacitancia electroquímica. Ambos métodos desarrollados aun carecen de precisión, pero resultaron prácticos para tener una primera y rápida medición de estas
propiedades.
Seguidamente, se completó el estudio de espectros de fotoluminiscencia a 5 K y 77 K de heteroestructuras crecidas en el Centro Atómico Bariloche y, junto con mediciones previas, se verificó que es posible crecer muestras periódicas, complejas y de buena
calidad.
Finalmente, se lograron fabricar las primeras muestras de láseres de cascada cuántica de 11 μm en el Centro Atómico Bariloche. Se realizaron las respectivas caracterizaciones eléctricas sin obtener resultados concluyentes sobre la existencia de emisión estimulada. Paralelamente, se realizaron simulaciones de este láser variando parámetros en su estructura a fin de estimar sus efectos en la longitud de onda de emisión. |
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