Коллективные эффекты в электрон-дырочной плазме и их влияние на излучательную рекомбинацию в полупроводниковых низкоразмерных лазерных гетероструктурах

• Автор: Карачинский, Леонид Яковлевич
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 92 с. : ил.

♦ Содержание

Глава 1. Обзор литературы
§ 1.1. Сверхизлучение в двухуровневых системах
§ 1.2. Особенности сверхизлучения в полупроводниках
Глава 2. Исследование особенностей спектральных характеристик излучения
низкоразмерных гетероструктур
§ 2.1. Методы исследования сверхкоротких лазерных импульсов
§ 2.2. Форм-фактор однородного и неоднородого уширения
§ 2.3. Изготовление низкоразмерных гетероструктур, методика
подготовки образцов
§ 2.4. Методика проведения мощностных и спектральных исследований
§ 2.5. Особенности спектров излучения низкоразмерных гетероструктур
Глава 3. Динамические характеристики излучения низкоразмерных
гетероструктур
§ 3.1. Методика измерения временной когерентности
§ 3.2. Результаты измерений временной когерентности спонтанного 62 излучения лазерной гетероструктуры на квантовой яме
Глава 4. Феноменологическая модель спонтанного возникновения в активной 65 области гетероструктуры вблизи порога лазерной генерации
сверхизлучающих доменов (“макродиполей”)
§4.1. Образование доменов с повышенной концентрацией
неравновесных носителей заряда в активной области гетерострукутры на
квантовой яме
§ 4.2. Вычисление профиля концентрации неравновесных носителей в
домене
§ 4.3. Модель возникновения сверхизлучения в полупроводниковых
гетероструктурах
Заключение
Литература

Развитие прикладных направлений полупроводниковой оптоэлектроники долгое время было направлено, в основном, на достижение большей мощности излучения, расширение спектрального диапазона излучения, повышение температурной стабильности характеристик, увеличение времени жизни приборов. Современные оптические системы передачи данных предъявляют высокие требования к временным характеристикам излучения, лежащим уже в субпикосекундном диапазоне [1]. Однако, связанные с ними фундаментальные физические проблемы до сих пор остаются недостаточно исследованными.
В последние годы неуклонно растет интерес к резонансному взаимодействию неравновесных носителей заряда в полупроводниковых лазерных структурах через электромагнитное поле их излучения в процессе

рекомбинации [см. напр. 2]. Такого рода резонансные процессы хорошо изучены для твердотельных и газовых лазеров и называются "сверхизлучение Дике". Этот эффект вызван малым расстоянием между излучающими центрами по сравнению с длиной волны излучения и проявляется в возникновении всплесков когерентного излучения, причем интенсивность излучения пропорциональна квадрату числа излучающих центров, участвующих в процессе. Такого рода процессы могут оказывать серьезное влияние на характеристики инжекционных лазеров.
К началу данной работы импульсы сверхизлучения субпикосекундной длительности наблюдались в излучении инжекционных лазеров с помощью Л оптического автокоррелятора [2,3]. Кроме того, были предприняты попытки
теоретического описания особенностей сверхизлучательных процессов в

Energy, eV
Рис. 12. Спектры спонтанного излучения ТпСаАБ/АЮаАв/СаАз лазерной гетероструктуры на квантовых точках при Т= 11К при различных плотностях тока накачки.