Control of carrier dimensionality in InAs quantum cascade lasers and its effect on laser characteristics

InAs量子级联激光器载流子维数控制及其对激光特性的影响

• 批准号: 19206033
• 负责人: OHNO Hideo
• 金额: $ 21.8万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19206033/
• 关键词: 量子井戸; MBE・エピタキシャル; 高性能レーザー; テラヘルツ赤外材料・素子; サブバンド; MBE、エピタキシャル; 高性能レーザ; テラヘルツ; 赤外線素子; 光源技術; 量子エレクトロニクス; トンネル現象; 赤外材料・素子

To investigate the effect of carrier dimensionality on the laser characteristics of InAs quantum cascade lasers (QCLs), we applied the magnetic field in the direction parallel and perpendicular to quantum wells (QWs) layers and measured the emission properties. When the magnetic field in the direction perpendicular to QWs was increased, the threshold current density (J_<th>) was decreased most probably due to the formation of the Landau levels. On the other hand, when the magnetic field parallel to QWs was increased, the enhancement of the slope efficiency was observed whereas J_<th> remained unchanged. Also to study its effect on the characteristics of terahertz (THz) QCLs, we fabricated the GaAs THz QCLs. In addition, we observed the intersubband transitions in ZnO QWs which is expected to improve the temperature characteristics of THz QCLs.

为了研究载体维度对INAS量子级联激光器（QCLS）激光特性的影响，我们在平行和垂直于量子井（QWS）层的方向上应用了磁场，并测量了发射特性。当垂直于QWS的方向上的磁场增加时，阈值电流密度（J_ <th>）的降低很可能是由于Landau水平的形成。另一方面，当增加与QWS平行的磁场时，观察到坡度效率的增强，而J__ <th>保持不变。为了研究其对Terahertz（THZ）QCL的特征的影响，我们制造了GAAS THZ QCL。此外，我们观察到ZnO QW中的子带过渡，这有望改善THZ QCL的温度特征。

项目成果

テラヘルツ量子カスケードレーザの現状と問題点

太赫兹量子级联激光器现状及问题

• 发表时间: 2008
• 作者: 松下 光次郎;横井 浩史;新井 民夫;大谷啓太
• 通讯作者: 大谷啓太

QUANTUM CASCADE LASERS

• DOI: 10.1021/cen-v088n046.p042
• 发表时间: 2010-11
• 期刊: Chemical & Engineering News
• 影响因子: 1.5
• 作者: M. Jacoby

テラヘルツ量子カスケードレーザの現状と問題点(招待講演)

太赫兹量子级联激光器的现状及问题（特邀报告）

• 发表时间: 2008
• 作者: 甲斐雄一郎;下地広泰;槌田雄二;戸高孝;榎園正人;Kojio Matsushita;大谷啓太
• 通讯作者: 大谷啓太

Temperature dependence of threshold current density of terahertz QCL

太赫兹 QCL 阈值电流密度的温度依赖性

• 发表时间: 2008
• 作者: Tsung-Tse Lin;Keita Ohtani;Hideo Ohno
• 通讯作者: Hideo Ohno

InAs quantum cascade lasers : molecular beam epitaxy, current laser performance, and perspective

InAs 量子级联激光器：分子束外延、当前激光器性能和前景

• 发表时间: 2009
• 作者: 中村;北;加藤;横井;K. Ohtani
• 通讯作者: K. Ohtani