Изменения в волноводной электролюминесцентной структуре на основе ZnS : Cr, вызванные собственным лазерным ближнеинфракрасным излучением

Исследуются причины изменений в тонкопленочной электролюминесцентной волноводной структуре типа металл–диэлектрик–полупроводник–диэлектрик–металл на основе ZnS : Cr с концентрацией Cr $\sim$4 $\cdot$ 10$^{20}$ cm$^{-3}$, которые возникают при лазерной генерации ($\lambda\approx$ 2.6 мкм) и вызывают ее исчезновение. Установлено, что лазерная генерация исчезает из-за появления в структуре светорассеивающих неоднородностей и, следовательно, оптических потерь. Природа неоднородностей и причины их возникновения выясняются путем исследования методами атомно-силовой микроскопии и рентгеновской дефектоскопии топологии поверхности и кристаллической структуры слоев образца до и после возникновения генерации. Показано, что сильное увеличение размеров зерен на поверхности структуры является проявлением изменений, происходящих в пленке ZnS : Cr в результате рекристаллизации, вызванной локальным разогревом из-за поглощения лазерного излучения имеющимися кластерами Cr и ускоренной сильным электрическим полем (более 1 МВ/см). Выявлены следующие изменения в пленке ZnS : Cr: текстурированный рост кристаллитов ZnS, увеличение доли кластеров Cr, появление небольшого количества CrS и большего – ZnO. Даются рекомендации относительно улучшения стабильности лазерной генерации в волноводных ZnS : Cr-структурах.