"Физика и техника полупроводников"
Издателям
Вышедшие номера
Нарушение локальной электронейтральности в квантовой яме полупроводникового лазера с асимметричными барьерными слоями
Переводная версия: 10.1134/S1063782618120059
Асрян Л.В.1, Зубов Ф.И.2, Балезина (Полубавкина) Ю.С.2, Моисеев Э.И.2, Муретова М.Е.2, Крыжановская Н.В.2, Максимов М.В.2, Жуков А.Е.2
1Virginia Polytechnic Institute and State University, Blacksburg, Virginia, USA
2Санкт-Петербургский национальный исследовательский Академический университет Российской академии наук, Санкт-Петербург, Россия
Email: asryan@vt.edu
Поступила в редакцию: 28 марта 2018 г.
Выставление онлайн: 19 ноября 2018 г.

Разработана самосогласованная модель для расчета пороговых и мощностных характеристик полупроводниковых лазеров на квантовой яме с асимметричными барьерными слоями. Модель, основанная на системе скоростных уравнений, использует универсальное условие глобальной зарядовой нейтральности в лазерной структуре. Рассчитаны концентрации электронов и дырок в волноводной области и в квантовой яме и концентрация фотонов стимулированного излучения. Показано, что локальная нейтральность в квантовой яме сильно нарушена, особенно при высоких токах инжекции. Нарушение нейтральности в квантовой яме приводит к зависимости концентраций электронов и дырок в ней от тока инжекции в режиме лазерной генерации --- в рассмотренной нами структуре концентрация электронов в квантовой яме уменьшается, а концентрация дырок увеличивается с ростом тока инжекции. В условиях идеального функционирования асимметричных барьерных слоев, когда имеет место полное подавление электронно-дырочной рекомбинации в волноводной области, нарушение нейтральности в квантовой яме практически не сказывается на зависимости мощности выходного оптического излучения от тока инжекции --- квантовая эффективность близка к единице, а ватт-амперная характеристика линейна. Нарушение нейтральности в квантовой яме приводит, тем не менее, к ослаблению температурной зависимости порогового тока и, таким образом, повышению характеристической температуры T0 лазера.
  1. L.V. Asryan, S. Luryi. Solid-State Electron., 47 (2), 205 (2003)
  2. L.V. Asryan, S. Luryi. U.S. Patent N 6, 870, 178, Mar. 22, 2005; (U.S. Provisioal Patent Application N 60/272, 202, filed on Feb. 28, 2001)
  3. L.V. Asryan, N.V. Kryzhanovskaya, M.V. Maximov, A.Yu. Egorov, A.E. Zhukov. Semicond. Sci. Technol., 26 (5), 055025 (2011)
  4. A.E. Zhukov, N.V. Kryzhanovskaya, F.I. Zubov, Y.M. Shernyakov, M.V. Maximov, E.S. Semenova, K. Yvind, L.V. Asryan. Appl. Phys. Lett., 100 (2), 021107 (2012)
  5. L.V. Asryan, S. Luryi. IEEE J. Quant. Electron., 37 (7), 905 (2001)
  6. D.-S. Han, L.V. Asryan. Appl. Phys. Lett., 92 (25), 251113 (2008)
  7. D.-S. Han, L.V. Asryan. J. Lightw. Technol., 27 (24), 5775 (2009)
  8. D.-S. Han, L.V. Asryan. Nanotechnology, 21 (1), 015201 (2010)
  9. Л.В. Асрян, Ф.И. Зубов, Н.В. Крыжановская, М.В. Максимов, А.Е. Жуков. ФТП, 50 (10), 1380 (2016)
  10. L.V. Asryan, R.A. Suris. IEEE J. Select. Topics Quant. Electron., 3 (2), 148 (1997).
  11. L.V. Asryan, R.A. Suris. Electron. Lett., 33 (22), 1871 (1997)
  12. З.Н. Соколова, Н.А. Пихтин, И.С. Тарасов, Л.В. Асрян. Квант. электрон., 46 (9), 777 (2016)
  13. З.Н. Соколова, Д.А. Веселов, Н.А. Пихтин, И.С. Тарасов, Л.В. Асрян. ФТП, 51 (7), 998 (2017)
  14. K.J. Vahala, C.E. Zah. Appl. Phys. Lett., 52 (23), 1945 (1988)
  15. L.V. Asryan, S. Luryi. Appl. Phys. Lett., 83 (26), 5368 (2003)
  16. L.V. Asryan, S. Luryi. IEEE J. Quant. Electron., 40 (7), 833 (2004)
  17. Л.В. Асрян. Квант. электрон., 35 (12), 1117 (2005)
  18. L.V. Asryan, Z.N. Sokolova. J. Appl. Phys., 115 (2), 023107 (2014)
  19. L.V. Asryan, S. Luryi, R.A. Suris. Appl. Phys. Lett., 81 (12), 2154 (2002)
  20. L.V. Asryan, S. Luryi, R.A. Suris. IEEE J. Quant. Electron., 39 (3), 404 (2003)
  21. L.A. Coldren, S.W. Corzine. Diode Lasers and Photonic Integrated Circuits (N.Y., Wiley, 1995)
  22. L.V. Asryan, R.A. Suris. IEEE J. Quant. Electron., 34 (5), 841 (1998).

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.