"Физика и техника полупроводников"
Вышедшие номера
Рабочие характеристики полупроводниковых лазеров на квантовых ямах в зависимости от ширины волноводной области
U.S. Army Research Office, W911NF-17-1-0432
Соколова З.Н. 1, Пихтин Н.А.1, Слипченко С.О.1, Асрян Л.В. 2
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Virginia Polytechnic Institute and State University, Blacksburg, USA
Email: zina.sokolova@mail.ioffe.ru, nike@hpld.ioffe.ru, serghpl@mail.ioffe.ru, asryan@vt.edu
Поступила в редакцию: 22 июля 2021 г.
В окончательной редакции: 2 августа 2021 г.
Принята к печати: 2 августа 2021 г.
Выставление онлайн: 14 сентября 2021 г.

Теоретически изучены рабочие характеристики полупроводниковых лазеров на квантовых ямах (КЯ) в зависимости от ширины волноводной области (слоя оптического ограничения - optical confinement layer, OCL). Рассчитаны максимальный модовый коэффициент усиления, фактор оптического ограничения (в КЯ, OCL и эмиттерах), плотность порогового тока, концентрации электронов и дырок (в КЯ и OCL), внутренние оптические потери (в КЯ, OCL и эмиттерах), внутренняя дифференциальная квантовая эффективность, токи стимулированной и спонтанной рекомбинаций, выходная оптическая мощность лазера в зависимости от ширины OCL. Показано, что вплоть до плотностей тока накачки 50 кА/см2 мощность излучения рассмотренных лазеров слабо зависит от ширины OCL в диапазоне ширин 1.5-2.8 мкм. Этот результат является важным для создания лазеров с большой яркостью излучения, поскольку в таких лазерах для обеспечения малой расходимости излучения используется широкий волновод. Показано, что при очень высоких плотностях тока накачки мощность излучения как функция ширины OCL имеет максимум. Ключевые слова: квантово-размерный полупроводниковый лазер, гетероструктура, волноводная область.
  1. L. Hayashi. U.S. Patent N 3, 691, 476 (1972)
  2. G. Thompson, P. Kirkby. IEEE J. Quant. Electron., 9 (2), 311 (1973)
  3. W.T. Tsang. Appl. Phys. Lett., 39, 786 (1981)
  4. M.D. Camras, N. Holonyak Jr., M.A. Nixon, R.D. Burnham, W. Streifer, D.R. Scifres, T.L. Paoli, C. Lindstrom. Appl. Phys. Lett., 42, 761 (1983)
  5. Л.М. Долгинов, А.Е. Дракин, П.Г. Елисеев, Б.Н. Свердлов, В.А. Скрипкин, Е.Г. Шевченко. Квант. электрон., 11 (4), 645 (1984) [Sov. J. Quant. Electron., 14 (4), 439 (1984)]
  6. Ж.И. Алфёров, И.Н. Арсентьев, Д.З. Гарбузов, В.П. Евтихиев, О.В. Сулима, В.П. Чалый, А.В. Чудинов. ФТП, 181 (11), 2057 (1984)
  7. Ж.И. Алфёров, Д.З. Гарбузов, С.В. Зайцев, А.Б. Нивин, А.В. Овчинников, И.С. Тарасов. ФТП, 21 (5), 824 (1987)
  8. Д.З. Гарбузов, А.В. Овчинников, Н.А. Пихтин, З.Н. Соколова, И.С. Тарасов, В.Б. Халфин. ФТП, 25 (5), 928 (1991)
  9. L.V. Asryan, R.A. Suris. Semicond. Sci. Technol., 11 (4), 554 (1996)
  10. А.А. Мармалюк, Ю.Л. Рябоштан, П.В. Горлачук, М.А. Ладугин, А.А. Падалица, С.О. Слипченко, А.В. Лютецкий, Д.А. Веселов, Н.А. Пихтин. Квант. электрон., 48 (3), 197 (2018). [Quant. Electron., 48 (3), 197 (2018)]
  11. L.V. Asryan, Z.N. Sokolova. J. Appl. Phys., 115, 023107 (2014)
  12. L.V. Asryan, S. Luryi, R.A. Suris. Appl. Phys. Lett., 81, 2154 (2002)
  13. J. Piprek. Optical and Quant. Electron., 51, 60 (2019)
  14. E.A. Avrutin, B.S. Ryvkin. Semicond. Sci. Technol., 32, 015004 (2017)
  15. J. Piprek. Semiconductor Optoelectronic Devices --- Introduction to Physics and Simulation (Academic Press, San Diego, 2003)
  16. J. Piprek, Z.M. Li. Photon.Technol. Lett., 30, 963 (2018).
  17. 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.J. Trankle. Quant. Electron., 46, 658 (2010)
  18. H. Wenzel, P. Crump, A. Pietrzak, C. Roder, X. Wang, G. Erbert. Optical and Quant. Electron., 41, 645 (2010)
  19. A. Zeghuzi, M. Radziunas, H.-J. Wunsche, A. Klehr, H. Wenzel, A. Knigge. Optical and Quant. Electron., 50, 88 (2018)
  20. 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). [Quant. Electron., 44 (11), 993 (2014)]
  21. Д.А. Веселов, Н.А. Пихтин, А.В. Лютецкий, Д.Н. Николаев, С.О. Слипченко, З.Н. Соколова, В.В. Шамахов, И.С. Шашкин, В.А. Капитонов, И.С. Тарасов. Квант. электрон., 45 (7), 597 (2015). [Quant. Electron., 45 (7), 597 (2015)]
  22. Z.N. Sokolova, N.A. Pikhtin, I.S. Tarasov, L.V. Asryan. J. Phys. Conf. Ser., 740, Art. no. 012002 (2016). ( 5th Int. Symp. on Coherent Optical Radiation of Semiconductor Compounds and Structures, Courses 2015, v. 740, 1 Art No: \#012002, IOP Publishing Issn: 1742-6588, Sept. 2016)
  23. З.Н. Соколова, Д.А. Веселов, Н.А. Пихтин, И.С. Тарасов, Л.В. Асрян. ФТП, 51 (7), 998 (2017). [Semiconductors, 51 (7), 959 (2017)]
  24. Z.N. Sokolova, N.A. Pikhtin, L.V. Asryan. J. Lightwave Technol., 36 (11), 2295 (2018)

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.