Method for determination of capture velocity of charge carriers into quantum well in semiconductor laser

The light-current characteristic (LCC) of semiconductor quantum well lasers is theoretically studied. It is discussed here that, due to internal optical absorption loss, which depends on the electron and hole densities in the optical confinement layer, (i) roll-over of the LCC occurs with increasing injection current, and, (ii) depending on the parameters of laser structures, the LCC can have two branches, i.e. the optical emission at two different output powers will be possible within a certain range of injection currents.

show abstract

Section: Theoretical Modelmentioning

confidence: 99%

“…on the compositions of the QW and OCL materials; they also depend on the QW width. In [13,14], we evaluated the electron capture velocity for our experimental laser structures using our theoretical model. Another key component of our theoretical model is the internal optical absorption loss, which depends on the electron and hole densities in the OCL [15]…”

mentioning

confidence: 99%

Evolution of light‐current characteristic shape in high‐power semiconductor quantum well lasers

2019

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Величины скоростей захвата различаются в различных лазерных структурах. В ра-ботах [21,22] были определены скорости захвата элек-тронов в пустую одиночную КЯ в реальных лазерных структурах. Для этого в этих работах использовались экспериментальные лазерные характеристики и теорети-ческие расчеты.…”

Section: теоретическая модельunclassified

Рост Внутренних Оптических Потерь С Увеличением Тока Накачки И Выходная Мощность Лазеров На Квантовых Ямах

Соколова¹,

Веселов²,

Пихтин³

et al. 2017

Физика И Техника Полупроводников

View full text Add to dashboard Cite

Представлены результаты расчетов рабочих характеристик полупроводниковых лазеров на квантовых ямах с учетом роста внутренних оптических потерь в волноводной области с увеличением тока накачки. Использовано условие глобальной электронейтральности в структуре, которое заключается в равенстве суммарного заряда электронов в активной и волноводной областях суммарному заряду дырок в этих двух областях. Получено хорошее согласие измеренной и рассчитанной ватт-амперных характеристик. DOI: 10.21883/FTP.2017.07.44661.8522 ВведениеПовышение оптической мощности планарных полу-проводниковых лазеров инфракрасного диапазона с на-норазмерной активной областью все еще остается ак-туальной задачей, несмотря на достигнутые в этой об-ласти успехи. Одной из причин ограничения мощности является возрастание внутренних оптических потерь в лазерной структуре при увеличении тока накачки. Эта проблема исследовалась в различных работах. В част-ности, в работах [1-6] теоретически изучалось влияние роста внутренних оптических потерь с увеличением тока накачки на рабочие характеристики лазеров с квантово-размерными активными областями. Нами недавно были выполнены экспериментальные исследования этой проб-лемы в лазерных структурах с длиной волны излучения ∼ 1 мкм [7][8][9][10]. В работе [9] была разработана специ-альная методика измерения коэффициента поглощения в слоях полупроводникового лазера при импульсной токовой накачке.В современных полупроводниковых лазерах низкораз-мерная активная область окружена более широкозонным объемным материалом -волноводной областью (об-ластью оптического ограничения -optical confinement layer, OCL). Инжектированные из эмиттеров электроны и дырки сначала попадают в волноводную область, а далее с конечной скоростью захватываются в активную область [11]. Таким образом, захват носителей из волно-водной области лазера в активную область не является мгновенным процессом.При расчетах характеристик полупроводниковых ла-зеров, начиная со времен использования объемных (трехмерных) активных областей, принято считать, что концентрации электронов и дырок в активной обла-сти равны друг другу [12], т. е. в активной области имеет место локальная электронейтральность. Усло-вие локальной электронейтральности может перестать быть справедливым для квантово-размерных активных областей -концентрации носителей в активной об-ласти могут сильно различаться [13]. Таким образом, при расчетах характеристик полупроводниковых лазеров является более обоснованным использование условия глобальной электронейтральности, которое заключается в равенстве суммарного заряда электронов в активной и волноводной областях суммарному заряду дырок в этих двух областях [14,15].В настоящей работе мы изучаем влияние роста внут-ренних оптических потерь в волноводной области при увеличении тока накачки на характеристики полупро-водниковых лазеров с квантовыми ямами (КЯ). Мы используем здесь условие глобальной электронейтраль-ности и учитываем немгновенность захвата носителей в квантовые ямы. В [1-3] для построения аналитической модели использовалось услов...

show abstract

Threshold characteristics of a semiconductor quantum-well laser: inclusion of global electroneutrality in the structure

et al. 2016

View full text Add to dashboard Cite

Method for determination of capture velocity of charge carriers into quantum well in semiconductor laser

Cited by 7 publications

References 23 publications

Evolution of light‐current characteristic shape in high‐power semiconductor quantum well lasers

Evolution of light‐current characteristic shape in high‐power semiconductor quantum well lasers

Рост Внутренних Оптических Потерь С Увеличением Тока Накачки И Выходная Мощность Лазеров На Квантовых Ямах

Threshold characteristics of a semiconductor quantum-well laser: inclusion of global electroneutrality in the structure

Contact Info

Product

Resources

About