ESTUDO DAS CARACTERÍSTICAS DE MODULADORES DE AMPLITUDE FABRICADOS COM ESTRUTURAS SEMICONDUTORAS INALAS/INGAAS E ALGAAS/GAAS MQW

No presente trabalho de tese, se faz uma avaliação de moduladores de amplitude baseados no efeito de electro-absorção. As estruturas usadas para a fabricação dos dispositivos foram estruturas com poços quânticos múltiplos de InAlAs/InGaAs e AlGaAs/GaAs. As estruturas de InAlAs/InGaAs foram projetadas para trabalhar na faixa comercial das telecomunicações (1.55 µm). Por isto a importância de aperfeiçoar os parâmetros de desempenho do dispositivo, tais como Stark shift, chirp, razão de contraste, perda por inserção, entre outros. Um estudo sistemático prévio destas estruturas foi realizado por Pires [Pires,1998]. Ele propõe variar a concentração de gálio na liga para produzir uma leve tensão na estrutura e modificar desta forma as propriedades ópticas do material. O estudo de [Pires,1998] propôs uma faixa de valores para variar a concentração de gálio (entre 46% e 52%) onde pode ser encontrada a melhor condição de operação do dispositivo. Cabe a esta tese aprofundar o estudo nesta faixa de valores, e decidir os parâmetros mais adequados para operação. No referente às estruturas de AlGaAs/GaAs, se toma como partida uma proposta teórica de [Batty et al, 1993], e estudada posteriormente por [Tribuzy, 2001], onde se sugere usar finas camadas de dopagem delta nos poços de GaAs para melhorar o deslocamento Stark em 87% para um campo aplicado de 40 kV/cm. O dispositivo foi desenhado e fabricado, obtendo-se um valor de 78% para o mesmo campo aplicado, resultado relevante, pois é a verificação experimental de uma proposta teórica.In this thesis work, is made an evaluation of modulators of amplitude based in the electrum-absorption effect. The structures used for the devices were multiple quantum wells of InAlAs/InGaAs and AlGaAs/GaAs. The structures of InAlAs/InGaAs are used to work in the commercial band of the telecommunications (1,55 µm). This is the reason it is important to optimize the parameters of performance of the device, such as the Stark shift, chirp, contrast reason, insertion loss, etc. Previously, a systematic study of these structures was made by [Pires, 1998], the gallium concentration was varied to produce a strain in the structure and to modify the optic properties of the material. In the study of [Pires, 1998] considered the Gallium concentration was varied between 46% and 52% in which range the best condition to operate the device can be found. This is part of the work here presented. In this thesis this range of values was studied in more detail. For the structures of AlGaAs/GaAs, a theoretical proposal of [Batty et al, 1993] was experimentally investigated. It was suggested a nipi structure to use a fine delta doped in the GaAs wells, this delta doped will improve in 87% the Stark shift for a field of 40 KV/cm. The device was simulated and manufactured, obtaining a value of 78 % for the same field applied, this is a excellent result, because this confirm the theoretical prediction