О токовой зависимости эффективности инжекции и относительном вкладе скорости эмиссии и внутренних оптических потерь в насыщение ватт-амперной характеристики мощных импульсных лазеров (λ=1.06 мкм)
Рожков А.В.
1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: rozh@hv.ioffe.rssi.ru
Поступила в редакцию: 5 марта 2020 г.
В окончательной редакции: 23 марта 2020 г.
Принята к печати: 23 марта 2020 г.
Выставление онлайн: 11 мая 2020 г.
Приведены результаты численного моделирования токовой зависимости эффективности инжекции в активную область лазера на основе двойных гетероструктур раздельного ограничения. Показана особенность переноса носителей заряда через изотипные N-n-гетеропереходы на границе волноводных и активной областей. С использованием классических зависимостей теории Друде-Лоренца проведена оценка сечений рассеяния электронов (sigmae) и дырок (sigmap) для GaAs-волновода. Полученные значения sigmae=1.05·10-18 см2, sigmap=1.55·10-19 см2 и токовые зависимости эффективности инжекции позволили определить ключевую причину ограничения импульсной мощности полупроводниковых лазеров. Установлено, что внутренние оптические потери составляют незначительную долю потерь, а определяющий вклад в насыщение ватт-амперной характеристики дает эмиссия дырок в волновод. Ключевые слова: термоэлектронная эмиссия, полупроводниковый лазер, изотипный гетеропереход, насыщение ватт-амперной характеристики.
- З.Н. Соколова, Д.А. Веселов, Н.А. Пихтин, И.С. Тарасов, Л.В. Асрян. ФТП, 51, 998 (2017)
- H. Wenzel, P. Crump, A. Pietrzak, C. Roder, X. Wang, G. Erbert. Optical Quant. Electron., 41, 645 (2009)
- X. Wang, P. Crump, H. Wenzel, A. Liero, T. Hoffmann, A. Pietrzak, C.M. Schultz, A. Klehr, A. Ginolas, S. Einfeldt, F. Bugge, G. Erbert, G. Trankle. IEEE J. Quant. Electron., 46, 658 (2010)
- E.A. Avrytin, B.S. Ryvkin. Semicond. Sci. Technol., 32, 1 (2017)
- L.W. Hallman, B.S. Ryvkin, E.A. Avrytin, A.T. Aho, J. Viheriala, M. Guina, J.T. Kostamovaara. IEEE Photon. Tecnol. Lett., 31, 1635 (2019)
- J. Piprek, Z.-M. Li. IEEE Photon. Technol. Lett., 30, 963 (2018)
- J. Piprek. Optical Quant. Electron., 51, 60 (2019)
- N. Tansu, L.J. Mawst. J. Appl. Phys., 97, 054502 (2005)
- I.S. Shashkin, D.A. Vinokurov, A.V. Lyutetskiy, D.N. Nikolaev, N.A. Pikhtin, N.A. Rudova, Z.N. Sokolova, S.O. Slipchenko, A.L. Stankevich, V.V. Shamakhov, D.A. Veselov, K.V. Bakhvalov, I.S. Tarasov. Phys. Semicicond. Dev., 46, 1211 (2012)
- S.O. Slipchenko, I.S. Shashkin, L.S. Vavilova, D.A. Vinokurov, A.V. Lyutetskiy, N.A. Pikhtin, A.A. Podoskin, A.L. Stankevich, N.V. Fitisova, I.S. Tarasov. Semiconductors, 44, 661 (2010)
- A.E. Zhukov, N.V. Kryzhanovskaya, F.I. Zubov, Y.M. Shemyakov, M.V. Maximov, E.S. Semenova, Kr. Yyind, L.V. Asryan. Appl. Phys. Lett., 100, 021107 (2012)
- С. Зи. Физика полупроводниковых приборов (М., Мир, 1984) т. 1, с. 272
- В.Б. Тимофеев. Оптическая спектроскопия объемных полупроводников и наноструктур (СПб., "Лань", 2015) гл. 16, с. 136
- Д.И. Беленко. Комплексная диэлектрическая проницаемость. Плазменный резонанс свободных носителей заряда в полупроводниках (Саратов, Изд-во Сарат. ун-та, 1999) с. 8
- H.Y. Fan. Semiconductors and Semimetals, 3, 405 (1967)
- Ж.И. Алферов, В.И. Корольков, И.М. Коничева, В.С. Юферев, А.А. Яковенко. ФТП, 13, 271 (1979)
- Д.А. Веселов, В.А. Капитонов, Н.А. Пихтин, А.В. Лютецкий, Д.Н. Николаев, С.О. Слипченко, З.Н. Соколова, В.В. Шамахов, И.С. Шашкин, И.С. Тарасов. Квант. электрон., 44 (11), 993 (2014)
- Д.А. Веселов, Н.А. Пихтин, А.В. Лютецкий, Д.Н. Николаев, С.О. Слипченко, З.Н. Соколова, В.В. Шамахов, И.С. Шашкин, И.С. Тарасов. Квант. электрон., 45 (7), 604 (2015)
- Ф.И. Зубов, А.Е. Жуков, Ю.М. Шерняков, М.В. Максимов, Н.В. Крыжановская, K. Yvind, Е.С. Семенова, Л.В. Асрян. Письма ЖТФ, 41 (9), 61 (2015)
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.
