Влияние параметров InP/GaInP квантовых точек на лазерные свойства микродисковых резонаторов / Лебедев Д.В., Буряк П.А., Романова А.Ю., Смирнов В.И., Власов А.С., Кулагина М.М., Блохин С.А., Задиранов Ю.М., Трошков С.И., Pelucchi E., Gocalinska A., Juska G., Шелаев А.В., Быков А.А., Минтаиров А.М.

Исследованию микродисковых резонаторов на основе полупроводниковых гетероструктур сквантовыми точками посвящено большое количество работ в связи с возможностью получениянизкопорогового лазерного излучения на высокодобротных модах шепчущей галереи и созданияэффективных источников одиночных фотонов для квантовой обработки информации. Впредставляемой работе исследуются микродиски (диаметр 2-4 мкм) с внедреннымисамоорганизующимися квантовыми InP/GaInP точками (КТ), полученными методом газофазнойэпитаксии из металлоорганических соединений. КТ имеют большой латеральный размер (~150 нм),обеспечивающий высокую силу осциллятора и сильное перекрытие излучающей области КТ с полемшепчущей моды. Мы использовали режимы роста структур КТ обеспечивающие низкуюповерхностную плотность (~2 мкм2), что позволило сформировать микродиски, содержащие малоечисло точек (<10). Для этих микродисков наблюдали переход в режим лазерной генерации при малойпороговой мощности (1-10 мкВт) в спектральном диапазоне 750-800 нм.Образцы микрорезонаторов получали методамижидкостного травления (т. н. «грибовидный» микродиск)и методом плазменного травления с последующимпрокислением пьедестала (микродиск на слое оксида).Спектры микрофотолюминесценции при низкоймощности возбуждаемого излучения (~0.1 мкВт)демонстрируют узкие линии с полушириной ~0.2 нм исвободным спектральным диапазоном 35 нм,соответствующие модам шепчущей галереи Повышение мощности приводит к резкому возрастаниюинтенсивности мод, что указывает на переход в режим лазерной генерации.Проведены исследования времен затухания люминесценции в допороговом режиме, которыепоказали, что излучение КТ в резонаторе происходит в три раза быстрее по сравнению с излучениемКТ в свободном пространстве. Данное наблюдение является демонстрацией эффекта Парселла. Спомощью метода ближнепольной микроскопии (БСОМ) для ряда микрорезонаторов было определеновзаимное расположение квантовой точки относительно исследуемой моды. Сопоставление БСОМданных, данных время-разрешенной спектроскопии с моделированием распределения резонансноймоды позволило выявить корреляцию между величиной коэффициента Парселла, положениемквантовой точки и величиной порога лазерной генерации.