Stimulated radiation of optically pumped Cd x Hg1 − x Te-Based heterostructures at room temperature

Андронов, А. А.; Nozdrin, Yu. N.; Okomel’kov, A. V.; Babenko, A. A.; Varavin, V. S.; Ikusov, D. G.; Smirnov, R. N.

doi:10.1134/s1063782608020097

Cited by 10 publications

(7 citation statements)

References 5 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Тем не менее все работы по исследованию стимулированного излуче-ния и созданию лазеров в КРТ структурах ограничива-лись гораздо более коротковолновой областью [21][22][23][24][25][26], при этом в качестве активной среды использовались фактически объемные слои HgCdTe. Так, в среднем ИК диапазоне наиболее длинноволновая генерация на длине волны 5.3 мкм при 45 K была получена в работе [23] еще в 1993 г. Лазеры с КЯ на основе HgCdTe были реализованы в работе [24], однако только для длин волн генерации вблизи 2 и 3 мкм.…”

Section: международный симпозиум "unclassified

Исследования волноводных структур с квантовыми ямами на основе HgCdTe для получения длинноволнового стимулированного излучения

Rumiantsev¹,

Kadykov²,

Fadeev³

et al. 2017

Физика И Техника Полупроводников

View full text Add to dashboard Cite

Исследуются фотолюминесценция и стимулированное излучение на межзонных переходах в квантовых ямах на основе HgCdTe, помещенных в диэлектрический волновод из широкозонного твердого раствора CdHgTe. Гетероструктуры с квантовыми ямами на основе HgCdTe представляют интерес для создания длин-новолновых лазеров на диапазон 25−60 мкм, к настоящему времени недоступный для квантово-каскадных лазеров. В работе обсуждаются оптимальные дизайны квантовых ям для достижения длинноволнового стимулированного излучения при оптической накачке. Показано, что узкие квантовые ямы из чистого HgTe оказываются перспективнее для длинноволновых лазеров по сравнению с широкими (потенциальными) ямами из твердого раствора за счет подавления оже-рекомбинации. Продемонстрировано, что технология молекулярно-лучевой эпитаксии позволяет получать структуры для локализации излучения с длиной волны вплоть до 25 мкм при высокой скорости роста. Получено стимулированное излучение на длинах волн 14−6 мкм с пороговой интенсивностью накачки в диапазоне 100−500 Вт/см 2 при 20 K.DOI: 10.21883/FTP.2017.12.45174.37 ВведениеВ настоящее время разработка компактных полу-проводниковых лазеров для спектроскопии в дальнем инфракрасном (ИК) и терагерцовом диапазонax остает-ся актуальной задачей. В среднем ИК диапазоне наи-лучшие характеристики демонстрируют униполярные квантово-каскадные лазеры (ККЛ): в диапазоне длин волн 5−16 мкм данные приборы способны обеспечивать генерацию в непрерывном режиме даже при комнатной температуре [1]. Активно развиваются и терагерцовые ККЛ [2]. Тем не менее существует достаточно широкий спектральный диапазон (длины волн 20−60 мкм, часто-ты 5−15 ТГц), который до сих пор остается недоступ-ным для ККЛ ввиду сильного решеточного поглощения в материалах GaAs и InP, которые обычно используются для изготовления ККЛ, в этом диапазоне. Использование ККЛ на основе InAs [3,4] позволило достичь длин волн ∼ 20 мкм при комнатной температуре, однако в более длинноволновой области 20−25 мкм на данный момент существуют ККЛ лишь для отдельных частот, отвечаю-щих минимумам фононного поглощения в соответству-ющих материалах [5][6][7]. Таким образом, спектральный диапазон 25−60 мкм в настоящее время перекрыт толь-ко инжекционными лазерами на основе халькогенидов свинца PbSnSe(Te), которые обеспечивают генерацию на длинах волн до 46.5 мкм [8,9], однако характеризуются низкой выходной мощностью и рабочей температурой ниже температуры жидкого азота.Как и твердые растворы на основе халькогенидов свинца и олова, твердый раствор HgCdTe (кадмий− ртуть−теллур, КРТ) обладает возможностью изменения ширины запрещенной зоны и достаточно низкими часто-тами оптических фононов для создания длинноволновых лазеров (энергия CdTe-подобных оптических фононов в узкозонных составах КРТ лежит вблизи 20 мэВ, а HgTe-подобных -около 15 мэВ [10]). Преимуществом материалов на основе HgCdTe по сравнению со струк-турами на основе PbSnSe(Te) является более развитая технология роста. На настоящий момент молекулярно-лучевая эпитаксия (МЛЭ) позволяет получать высо-кокачественные эпитакси...

show abstract

Section: международный симпозиум "unclassified

Исследования волноводных структур с квантовыми ямами на основе HgCdTe для получения длинноволнового стимулированного излучения

Rumiantsev¹,

Kadykov²,

Fadeev³

et al. 2017

Физика И Техника Полупроводников

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Тем не менее исследования стимулированного излучения в КРТ структурах до недавнего времени ограничива-лись гораздо более коротковолновой областью [20][21][22][23][24]. В среднем ИК наиболее длинноволновая генерация на длине волны 5.3 мкм при 45 K была получена в работе [25] еще в 1993 году, однако позднее был сделан вывод, что лазеры на основе КРТ не выдерживают конкуренции с ККЛ в области среднего ИК диапазона.…”

Section: Introductionunclassified

Длинноволновое стимулированное излучение и времена жизни носителей в волноводных структурах с квантовыми ямами на основе HgCdTe

Румянцев¹,

Фадеев²,

Морозов³

et al. 2016

Физика И Техника Полупроводников

View full text Add to dashboard Cite

Проведены исследования межзонной фотопроводимости и фотолюминесценции в узкозонных волноводных структурах с квантовыми ямами на основе HgCdTe, дизайн которых предназначен для получения длинноволнового стимулированного излучения в условиях оптической накачки. В структурах n-типа времена релаксации фотопроводимости достигают нескольких микросекунд, что позволяет наблюдать стимулированное излучение на длине волны 10.2 мкм с низкой пороговой интенсивностью накачки ~100 Вт/см2 при 20 K. В структурах p-типа, полученных отжигом для увеличения концентрации вакансий ртути, из-за резкого уменьшения времени жизни относительно безызлучательной рекомбинации Шокли-Рида-Холла не удается наблюдать даже спонтанное излучение из квантовых ям.

show abstract

“…Optical studies of MCT at the Institute of Microstructure Physics (IMP) in Russia were mostly aimed at obtaining stimulated emission: first, from the epitaxial films, and later, from the dedicated laser structures. The first cycle of works was performed in 2004-2014 [53][54][55][56][57][58][59][60] and was related to the study of the emission from the films and structures with potential wells with no effect of size quantization. These films were grown by MOCVD [53,54] or MBE on GaAs or Si (MBE only) [55][56][57][58][59][60] substrates with CdTe (MOCVD) or ZnTe/CdTe (MBE) buffer layers.…”

mentioning

confidence: 99%

“…The first cycle of works was performed in 2004-2014 [53][54][55][56][57][58][59][60] and was related to the study of the emission from the films and structures with potential wells with no effect of size quantization. These films were grown by MOCVD [53,54] or MBE on GaAs or Si (MBE only) [55][56][57][58][59][60] substrates with CdTe (MOCVD) or ZnTe/CdTe (MBE) buffer layers. A Nd:YAG laser emitting at 1064 nm [53][54][55] or wavelength-tunable OPO (optical parametric oscillator) emitting at 400-2500 nm [56][57][58][59][60], both operating in a pulse mode, were used as the PL excitation source.…”

mentioning

confidence: 99%

“…These films were grown by MOCVD [53,54] or MBE on GaAs or Si (MBE only) [55][56][57][58][59][60] substrates with CdTe (MOCVD) or ZnTe/CdTe (MBE) buffer layers. A Nd:YAG laser emitting at 1064 nm [53][54][55] or wavelength-tunable OPO (optical parametric oscillator) emitting at 400-2500 nm [56][57][58][59][60], both operating in a pulse mode, were used as the PL excitation source. Variable-temperature PL measurements were performed in the temperature range 12-300 K. Spectra of spontaneous emission were mostly recorded just for determination of the value of the threshold power density for the stimulated emission, so those were not analyzed in much detail [53][54][55][56].…”

mentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Photoluminescence in Mercury Cadmium Telluride – a Historical Retrospective. Part II: 2004–2022

Ruzhevich¹,

Mynbaev²

2022

Rev. Adv. Mater. Technol.

View full text Add to dashboard Cite

This review is a second part of the work that presents a historical retrospective of the studies of photoluminescence in mercury cadmium telluride (HgCdTe), one of the most important materials of infrared photo-electronics. The second part of the review considers the results of the studies performed in 2004–2022. These studies were carried out mostly on films grown by molecular beam epitaxy and focused on the investigation of defects, especially those originating in p-type doping with mercury vacancies or arsenic atoms. Compositional uniformity and alloy fluctuations in HgCdTe were also the subjects of the studies.

show abstract

Stimulated radiation of optically pumped Cd x Hg1 − x Te-Based heterostructures at room temperature

Cited by 10 publications

References 5 publications

Исследования волноводных структур с квантовыми ямами на основе HgCdTe для получения длинноволнового стимулированного излучения

Исследования волноводных структур с квантовыми ямами на основе HgCdTe для получения длинноволнового стимулированного излучения

Длинноволновое стимулированное излучение и времена жизни носителей в волноводных структурах с квантовыми ямами на основе HgCdTe

Photoluminescence in Mercury Cadmium Telluride – a Historical Retrospective. Part II: 2004–2022

Contact Info

Product

Resources

About