"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.
  • L.V. Asryan, S. Luryi. Solid-State Electron., 47 (2), 205 (2003)
  • 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)
  • L.V. Asryan, N.V. Kryzhanovskaya, M.V. Maximov, A.Yu. Egorov, A.E. Zhukov. Semicond. Sci. Technol., 26 (5), 055025 (2011)
  • 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)
  • L.V. Asryan, S. Luryi. IEEE J. Quant. Electron., 37 (7), 905 (2001)
  • D.-S. Han, L.V. Asryan. Appl. Phys. Lett., 92 (25), 251113 (2008)
  • D.-S. Han, L.V. Asryan. J. Lightw. Technol., 27 (24), 5775 (2009)
  • D.-S. Han, L.V. Asryan. Nanotechnology, 21 (1), 015201 (2010)
  • Л.В. Асрян, Ф.И. Зубов, Н.В. Крыжановская, М.В. Максимов, А.Е. Жуков. ФТП, 50 (10), 1380 (2016)
  • L.V. Asryan, R.A. Suris. IEEE J. Select. Topics Quant. Electron., 3 (2), 148 (1997).
  • L.V. Asryan, R.A. Suris. Electron. Lett., 33 (22), 1871 (1997)
  • З.Н. Соколова, Н.А. Пихтин, И.С. Тарасов, Л.В. Асрян. Квант. электрон., 46 (9), 777 (2016)
  • З.Н. Соколова, Д.А. Веселов, Н.А. Пихтин, И.С. Тарасов, Л.В. Асрян. ФТП, 51 (7), 998 (2017)
  • K.J. Vahala, C.E. Zah. Appl. Phys. Lett., 52 (23), 1945 (1988)
  • L.V. Asryan, S. Luryi. Appl. Phys. Lett., 83 (26), 5368 (2003)
  • L.V. Asryan, S. Luryi. IEEE J. Quant. Electron., 40 (7), 833 (2004)
  • Л.В. Асрян. Квант. электрон., 35 (12), 1117 (2005)
  • L.V. Asryan, Z.N. Sokolova. J. Appl. Phys., 115 (2), 023107 (2014)
  • L.V. Asryan, S. Luryi, R.A. Suris. Appl. Phys. Lett., 81 (12), 2154 (2002)
  • L.V. Asryan, S. Luryi, R.A. Suris. IEEE J. Quant. Electron., 39 (3), 404 (2003)
  • L.A. Coldren, S.W. Corzine. Diode Lasers and Photonic Integrated Circuits (N.Y., Wiley, 1995)
  • 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.