Вышедшие номера
Home » Физика и техника полупроводников » Год 2025, выпуск 7 » Статья стр. 433
<<<>>>
Терагерцовый квантовый каскадный лазер в квантующем магнитном поле
Национальный центр физики и математики, Исследования в сильных и сверхсильных магнитных полях
Российский научный фонд, 23-19-00436
Государственное задание НИЦ ” Курчатовский институт“
Жукавин Р.Х.1, Фадеев М.А.1, Антонов А.В.1, Постнов Д.А.1,2, Ковалевский К.А.1, Морозов С.В.1,2, Дубинов А.А.1,2, Афоненко А.А.3, Ушаков Д.В.3, Павлов А.Ю.4, Пономарев Д.С.4, Хабибуллин Р.А.4, Гавриленко В.И.1,2
1Институт физики микроструктур Российской академии наук, д. Афонино, Кстовский р-н, Нижегородская обл., Россия
2Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, Нижний Новгород, Россия
3Белорусский государственный университет, Минск, Республика Беларусь
4Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт", Москва, Россия
Email: zhur@ipmras.ru, fadeev@ipmras.ru, aav@ipmras.ru, d.postnow@yandex.ru, atan4@yandex.ru, more@ipmras.ru, sanya@ipmras.ru, a.afonenka@mail.ru, ushakovdvu@gmail.com, isvch@isvch.ru, ponomarev_dmitr@mail.ru, khabibullin_r@mail.ru, gavr@ipmras.ru
Поступила в редакцию: 17 июля 2025 г.
В окончательной редакции: 23 сентября 2025 г.
Принята к печати: 23 сентября 2025 г.
Выставление онлайн: 1 декабря 2025 г.
PDF версия
Экспериментально и теоретически исследованы транспортные и излучательные характеристики квантового каскадного лазера с "резонансно-фононным" дизайном с частотой излучения вблизи 2.3 ТГц в сильных магнитных полях до 11.5 Тл при гелиевой температуре. В области магнитных полей 5-6 Тл наблюдалось подавление лазерной генерации вследствие "резонансного" рассеяния с нулевого уровня Ландау, относящегося к верхнему лазерному уровню, на первый уровень Ландау, относящийся к нижнему лазерному уровню, что приводит к подавлению инверсии населенностей рабочего перехода лазера. Продемонстрировано трехкратное уменьшение порогового тока лазера при приложении сильного магнитного поля до 11.5 Тл (по сравнению с нулевым полем) вследствие "нульмеризации" электронных состояний и уменьшения паразитного рассеяния. Ключевые слова: квантовый каскадный лазер, терагерцовый диапазон, вольт-амперная характеристика, излучательная характеристика, сильное магнитное поле.
  1. Р.Ф. Казаринов, Р.А. Сурис. ФТП, 5, 797 (1971)
  2. J. Faist, F. Capasso, D.L. Sivco, C. Sirtory, A.L. Hutchinson, A.Y. Cho. Science, 264, 553 (1994)
  3. M.S. Vitiello, G. Scalari, B. Williams, P. De Natale. Opt. Express, 23, 5167 (2015)
  4. R.A. Suris. In: Future Trends in Microelectronics: Reflections on the Road to Nanotechnology (Dordrecht, Kluwer Acad. Publ., 1996) NATO ASI Series, Ser. E, v. 323, eds by S. Luryi, J. Xu, A. Zaslavsky) p. 197
  5. I.A. Dmitriev, R.A. Suris. Phys. Status Solidi A, 202, 987 (2005)
  6. N. Zhuo, J.-C. Zhang, F.-J. Wang, Y.-H. Liu, S.-Q. Zhai, Y. Zhao, D.-B. Wang, Z.-W. Jia, Y.-H. Zhou, L.-J. Wang, J.-Q. Liu, S.-M. Liu, F.-Q. Liu, Z.-G. Wang, J.B. Khurgin, G. Sun. Opt. Express, 25, 13807 (2017)
  7. C. Becker, C. Sirtori, O. Drachenko, V. Rylkov, D. Smirnov, J. Leotin. Appl. Phys. Lett., 81, 2941 (2002)
  8. D. Smirnov, C. Becker, O. Drachenko, V.V. Rylkov, H. Page, J. Leotin, C. Sirtori. Phys. Rev. B, 66, 121305(R) (2002)
  9. A. Danivcic, J. Radovanovic, V. Milanovic, D. Indjin, Z. Ikonic. Phys. E, 81, 275 (2016)
  10. J. Alton, S. Barbieri, J. Fowler, H.E. Beere, J. Muscat, E.H. Linfield, D.A. Ritchie, G. Davies, R. Kohler, A. Tredicucci. Phys. Rev. B, 68, 081303R (2003)
  11. G. Scalari, S. Blaser, L. Ajili, J. Faist, H. Beere, E. Linfield, D. Ritchie, G. Davies. Appl. Phys. Lett., 83, 3453 (2003)
  12. F. Valmorra, G. Scalari, K. Ohtani, M. Beck, J. Faist. New J. Phys., 17, 023059 (2015)
  13. V. Tamosiunas, R. Zobl, G. Fasching, J. Ulrich, G. Strasser, K. Unterrainer, R. Colombelli, C. Gmachl, K. West, L. Pfeiffer, F. Capasso. Semicond. Sci. Technol., 19, S348 (2004)
  14. G. Scalari, S. Blaser, J. Faist, H. Beere, E. Linfield, D. Ritchie, G. Davies. Phys. Rev. Lett., 93, 237403 (2004)
  15. G. Scalari, C. Walther, L. Sirigu, M.L. Sadowski, H. Beere, D. Ritchie, N. Hoyler, M. Giovannini, J. Faist. Phys. Rev. B, 76, 115305 (2007)
  16. G. Scalari, C. Walther, J. Faist, H. Beere, D. Ritchie. Appl. Phys. Lett., 88, 141102 (2006)
  17. G. Scalari, C. Walther, M. Fischer, R. Terazzi, H. Beere, D. Ritchie, J. Faist. Laser Photon. Rev., 3, 45 (2009)
  18. A. Wade, G. Fedorov, D. Smirnov, S. Kumar, B.S. Williams, Q. Hu, J.L. Reno. Nature Photonics, 3, 41 (2009)
  19. G. Scalari, D. Turv cinkova, J. Lloyd-Hughes, M.I. Amanti, M. Fischer, M. Beck. Appl. Phys. Lett., 97, 081110 (2010)
  20. M.A. Kainz, S. Schonhuber, B. Limbacher, A.M. Andrews, H. Detz, G. Strasser, G. Bastard, K. Unterrainer. Appl. Phys. Lett., 114, 191104 (2019)
  21. В.И. Гавриленко, Д.И. Курицын, М.А. Фадеев, А.В. Антонов, А.А. Янцер, К.А. Ковалевский, С.В. Морозов, А.А. Дубинов, Р.Х. Жукавин. ФТП, 58, 196 (2024)
  22. Н.В. Щаврук, А.Ю. Павлов, Д.С. Пономарев, К.Н. Томош, Р.Р. Галиев, П.П. Мальцев, А.Е. Жуков, Г.Э. Цырлин, Ф.И. Зубов, Ж.И. Алфёров. ФТП, 50, 1395 (2016)
  23. O. Drachenko, H. Schneider, M. Helm, D. Kozlov, V. Gavrilenko, J. Wosnitza, J. Leotin. Phys. Rev. B, 84, 245207 (2011)
  24. Д.В. Ушаков, А.А. Афоненко, А.А. Дубинов, В.И. Гавриленко, О.Ю. Волков, Н.В. Щаврук, Д.С. Пономарев, Р.А. Хабибуллин. Квант. электрон., 49, 913 (2019)
  25. D. Ushakov, A. Afonenko, R. Khabibullin, D. Ponomarev, V. Aleshkin, S. Morozov, A. Dubinov. Opt. Express, 28, 25371 (2020)
  26. Д.В. Ушаков, А.А. Афоненко, Д.С. Пономарёв, С.С. Пушкарёв, В.И. Гавриленко, Р.А. Хабибуллин. Изв. вузов. Радиофизика, 65, 505 (2022)
  27. R. Sharma, L. Schrottke, M. Wienold, K. Biermann, R. Hey, H.T. Grahn. Appl. Phys. Lett., 99, 151116 (2011)

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.

Учредители

Издатель

© 2025 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme