"Физика и техника полупроводников"
Издателям
Вышедшие номера
Концентрация и температура носителей заряда в квантовых ямах лазерных гетероструктур в режимах спонтанного и стимулированного излучения
Воробьев Л.Е.1, Зерова В.Л.1, Борщёв К.С.2, Соколова З.Н.3, Тарасов И.С.3, Belenky G.4
1Санкт-Петербургский государственный политехнический университет Санкт-Петербург, Россия
2Воронежский государственный университет, Воронеж, Россия
3Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
4State University of New York at Stony Brook, New York, USA
Поступила в редакцию: 8 ноября 2007 г.
Выставление онлайн: 20 мая 2008 г.

Найдены концентрация носителей заряда и температура горячих электронов и дырок как функция плотности тока (j) в режимах спонтанного и индуцированного излучения в лазерных наноструктурах с квантовыми ямами на примере структур InGaAs/GaAs. В режиме спонтанного излучения концентрация в активной области структур увеличивается с ростом тока, а разогрев носителей заряда мал. Рассчитанные спектры спонтанного излучения с учетом запрещенных оптических переходов хорошо совпадают с экспериментальными. В режиме стимулированного излучения ситуация иная. Концентрация инжектированных носителей при не очень больших плотностях тока накачки (при токах, превышающих пороговый в несколько раз) стабилизируется и не растет с увеличением тока, а температура носителей заряда существенно возрастает. При плотностях тока, превышающих пороговую плотность в десятки и сотни раз, стабилизации концентрации носителей заряда не происходит: концентрация носителей заряда возрастает в несколько раз, а их температура при j=80 кА/см2 увеличивается примерно до 450 K. Число выброшенных из квантовой ямы в барьер носителей заряда, определяющих квантовый выход в лазерах, при этом также растет из-за разогрева носителей заряда. Ослабить этот нежелательный процесс можно, увеличив глубину квантовых ям. PACS: 42.55.Px, 78.67.De, 85.35.De
  • I. Shtrichman, V. Mizrachi, D. Gershoni, E. Ehrenfreund, K.D. Maranovsli, A.C. Gossard. Physica E, 7 (1, 2), 237 (2000)
  • D.A. Firsov, L.E. Vorobjev, M.A. Barzilovich, V.Yu. Panevin, I.V. Mikhaylov, N.K. Fedosov, V.A. Shalygin, A.A. Tonkikh, N.K. Polyakov, Yu.B. Samsonenko, G.E. Cirlin, A.E. Zhukov, N.A. Pikhtin, I.S. Tarasov, V.M. Ustinov, F.H. Julien, M. Sekovski, S. Hanna, A. Seilmeier. Int. J. Nanoscience, 6, N 3--4 (2007)
  • C.H. Henry, R.A. Logan, H. Temkin, F. Ralph Merrit. IEEE J. Quant. Electron., QE-19 (6), 941 (1983)
  • J. Shah, R.F. Leheny, R.E. Nahory, H. Temkin. Appl. Phys. Lett., 36 (6), 618 (1981)
  • G.L. Belenky, P.A. Garbinski, S. Luryi, M. Mastrapasqua, A.Y. Cho, R.A. Hamm, T.R. Hayes, E.J. Laskowski, D.L. Sivco, P.R. Smith. J. Appl. Phys., 73 (12), 8618 (1993)
  • G.E. Shtengel, R.F. Kazarinov, G.L. Belenky, C.L. Reynolds, jr. IEEE J. Quant. Electron., 33, 1396 (1997)
  • J.G. Kim, L. Shterengas, R.U. Martinelly, G.L. Belenky, D.Z. Garbuzov, W.K. Chan. Appl. Phys. Lett., 81 (17), 3146 (2002)
  • J.G. Kim, L. Shterengas, R.U. Martinelly, G.L. Belenky. Appl. Phys. Lett., 83 (10), 1926 (2003)
  • N.A. Pikhtin, S.O. Slipchenko, Z.N. Sokolova, A.L. Stankevich, D.A. Vinokurov, I.S. Tarasov, Zh.I. Alferov. Electron. Lett., 40, 1413 (2004)
  • С.О. Слипченко, Д.А. Винокуров, Н.А. Пихтин, З.Н. Соколова, А.Л. Станкевич, И.С. Тарасов, Ж.И. Алфёров. ФТП, 38, 1477 (2004)
  • Д.А. Винокуров, С.А. Зорина, В.А. Капитонов, А.В. Мурашова, Д.Н. Николаев, А.Л. Станкевич, М.А. Хомылев, В.В. Шамахов, А.Ю. Лешко, А.В. Лютецкий, Т.А. Налет, Н.А. Пихтин, С.О. Слипченко, З.Н. Соколова, Н.В. Фетисова, И.С. Тарасов. ФТП, 39, 388 (2005)
  • С.О. Слипченко, З.Н. Соколова, Н.А. Пихтин, Д.А. Винокуров, К.С. Борщёв, И.С. Тарасов. ФТП, 40 (8), 1017 (2006)
  • Л.Е. Воробьёв, С.Н. Данилов, Г.Г. Зегря, Д.А. Фирсов, В.А. Шалыгин, И.Н. Яссиевич, Е.В. Берегулин. Фотоэлектрические явления в полупроводниках и размерно-квантованных структурах (СПб., Наука, 2001)
  • P. Kinsler, P. Harrison, R.W. Kelsall. Phys. Rev. B, 58 (8), 4771 (1998)
  • A. Kastalsky, L.E. Vorobjev, D.A. Firsov, V.L. Zerova, E. Towe. IEEE J. Quant. Electron., 37 (10), 1356 (2001)
  • Л.Е. Воробьёв, С.Н. Данилов, Е.Л. Ивченко, М.Е. Левинштейн, Д.А. Фирсов, В.А. Шалыгин. Кинетические и оптические явления в сильных электрических полях в полупроводниковых наноструктурах (СПб., Наука, 2000)
  • Л.Е. Воробьёв, С.Н. Данилов, В.Л. Зерова, Д.А. Фирсов. ФТП, 37 (5), 604 (2003)
  • E. Fred Schubert. Light emitting diodes (Cambrige University Press, 2003)
  • З.Н. Соколова, В.Б. Халфин. ФТП, 23 (10), 1806 (1989)
  • Д.З. Гарбузов, А.В. Тикунов, С.Н. Жигулин, З.Н. Соколова, В.Б. Халфин. ФТП, 22 (6), 1035 (1987)
  • Н.Л. Баженов, К.Д. Мынбаев, В.И. Иванов-Омский, В.А. Смирнов, В.П. Евтихиев, Н.А. Пихтин, М.Г. Растегаева, А.Л. Станкевич, И.С. Тарасов, А.С. Школьник, Г.Г. Зегря. ФТП, 39 (10), 1252 (2005)
  • J. Shah, A. Pinczuk, A.C. Gossard, W. Wiegmann. Phys. Rev. Lett., 54 (18), 2045 (1985)
  • R. Gupta, N. Balkan, B.K. Ridley. Semicond. Sci. Technol., 7, 274 (1992)
  • K.A. Bulashevich, V.F. Mymrin, S.Yu. Karpov, D.M. Denisov, A.L. Ter-Martirosyan. Semicond. Scince Technol., 22, 502 (2007)
  • 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.