高品質T型量子細線電流注入レーザーの開発及び一次元レーザー物理の解明
高品质T型量子线电流注入激光器研制及一维激光物理阐释
基本信息
- 批准号:08J00011
- 负责人:
- 金额:$ 0.77万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for JSPS Fellows
- 财政年份:2008
- 资助国家:日本
- 起止时间:2008 至 2009
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
劈開再成長法と成長中断アニール法を用いた分子線エピタキシー成長により均一性の高いT型量子細線レーザー試料を作製した。T型量子細線は直交する2つの量子井戸(ステム井戸およびアーム井戸)の交線部分に形成されるが、電流注入動作を実現するためそれぞれにp型およびn型の変調ドープを行い、電流注入レーザーとした。また光励起レーザーとして、非ドープおよびn型変調ドープ単一量子細線レーザーも作製した。これらの試料の導波路から放出されるASEを計測し、そのスペクトルに現れる振動をCassidy法によって解析し利得スペクトルを得た。電流注入及び光励起によってキャリア注入・生成を行った際の利得スペクトルを系統的に分析・比較することで、キャリア注入過程と細線内に形成される非中性電子・正孔系の分布の様子を明らかにすることができた。さらに実験で得られた光学利得スペクトルを理解するために静的遮蔽されたクーロン相互作用を取り入れた半導体ブロッホ方程式による計算と比較するなどして、一次元非中性電子・正孔系の光学利得の特徴を調べた。特に、クーロン相互作用による利得スペクトルの抑制と増強(クーロン増強因子)を評価し、一次元系の光学利得へのクーロン相互作用の影響を調べた。その結果、中性・非中性に関わらず一次元電子・正孔系においては、バンド端では利得の抑制が、少数及び多数キャリアのフェルミ波数における遷移エネルギーでは利得・吸収の増強が起こること、その増強が低温で特に顕著であることを見出した。さらに電子正孔間の引力相互作用を静的遮蔽されたものから接触型に変更して計算を行ったところ、クーロン増強因子の概形を再現することが出来たことから、クーロン増強因子は、状態密度の形状と電子正孔間クーロン相互作用の短距離部分の強さでおよそ理解することができ、バンド端での利得の抑制は一次元系特有の現象であることを明らかにした。
采用解理再生长和生长中断退火的分子束外延技术制造了高度均匀的 T 型量子线激光器样品。在两个正交量子阱(stem阱和arm阱)的交叉处形成T型量子线,但为了实现电流注入操作,分别掺杂p型和n型调制,电流注入是激光。我们还制造了未掺杂和 n 型调制的单量子线激光器作为光泵浦激光器。测量了这些样品的波导发射的ASE,并使用卡西迪方法分析光谱中出现的振动以获得增益光谱。通过系统地分析和比较电流注入和光激发注入和产生载流子时的增益谱,我们可以清楚地了解载流子注入过程以及细线内形成的非中性电子和空穴的分布。 。此外,为了理解实验中获得的光学增益光谱,我们将其与使用静态屏蔽库仑相互作用的半导体布洛赫方程的计算进行比较,并研究了一维非中性电子-空穴系统的光学增益光谱。调查了特征特别是,我们评估了库仑相互作用对增益谱(库仑增强因子)的抑制和增强,并研究了库仑相互作用对一维系统光学增益的影响。因此,在一维电子-空穴系统中,无论是中性还是非中性,带边增益都会受到抑制,而少数和多数载流子费米波数处的跃迁能量处增益和吸收会增强我们发现这种增强在低温下尤其显着。此外,当我们通过将电子和空穴之间的吸引力相互作用从静态屏蔽改为接触型进行计算时,我们能够再现库仑增强因子的轮廓,因此库仑增强因子可以通过以下形状大致理解:态密度和电子与空穴之间库仑相互作用的短程部分的强度,并且已经表明,带边增益的抑制是一维系统特有的现象。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
半導体量子細線レーザーの利得スペクトルにおけるクーロン増強および抑制効果
半导体量子线激光器增益谱的库仑增强和抑制效应
- DOI:
- 发表时间:2008
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Yafadari;kazem;Hidefumi Akiyama;岡野真人;岡野真人;吉田正裕
- 通讯作者:吉田正裕
Exciton-biexciton-plasma crossover and formation of optical gain in quantum wires
量子线中激子-双激子-等离子体交叉和光学增益的形成
- DOI:
- 发表时间:2008
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Yafadari;kazem;Hidefumi Akiyama
- 通讯作者:Hidefumi Akiyama
異なるドープ構造を有した電流注入T型量子細線における発光特性の比較
不同掺杂结构电流注入T型量子线的发光性能比较
- DOI:
- 发表时间:2009
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Yafadari;kazem;Hidefumi Akiyama;岡野真人
- 通讯作者:岡野真人
ハートリーフォック近似計算を用いた中性及び非中性電子-正孔系における光学利得の解析
使用 Hartree-Fock 近似计算分析中性和非中性电子空穴系统中的光学增益
- DOI:
- 发表时间:2008
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Yafadari;kazem;Hidefumi Akiyama;岡野真人;岡野真人
- 通讯作者:岡野真人
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- DOI:
- 发表时间:
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- 影响因子:0
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