WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

s = f (Dex) при F = 0.2 и 0.7 мм представлены в виде функции s = f (DexF). Обнаруживается, что при обоих диаметрах экспериментальные точки ложатся ческая энергия фотогенерируемой электронно-дырочной почти на одну кривую. Это также не противоречит пары, равная ex - Eg, превышала kTR.

выводу теории [16] о том, что для стимулированного При увеличении плотности энергии возбуждения Dex (т. е. усиленного спонтанного) излучения предполагается наблюдалось уменьшение ширины спектра излучения универсальный вид зависимости s = f (L) при s (см. рис. 5). По мере увеличения Dex уменьзаданном спектре спонтанного излучения (здесь L — шение s замедляется и стремится к насыщению.

длина активной среды, — пропорционально и близко Обнаруженное уменьшение ширины спектра является, по величине к максимальному по спектру значению как уже говорилось, доказательством стимулированной коэффициента усиления, который должен возрастать при природы излучения. При спонтанном излучении ширина увеличении Dex). Заметим, что пока не ясно, различались спектра излучения, наоборот, должна была бы возрастать ли в нашем эксперименте спектры спонтанного излучес усилением накачки согласно [18].

ния при фиксированном DexF, но разных F.

При изменении F, характеризующего диаметр акУвеличение диаметра F (при фиксированной плоттивной области, зависимость ширины спектра излучености энергии Dex) приводило также к концентрации ния от плотности энергии возбуждения Dex изменялась спектра излучения в более длинноволновой области (см. рис. 5). При большем диаметре F = 0.7мм (см. рис. 3). Смещение вершины спектра в длинуменьшение ширины спектра s при увеличении Dex новолновую сторону при увеличении диаметра от 0.происходило существенно быстрее, и насыщение завидо 0.7 мм при фиксированной плотности энергии возсимости s = f (Dex) наступало при меньшем Dex, буждения Dex (см. рис. 4) с ростом Dex сначала возчем в случае F = 0.2 мм. Однако изменение F не растает, а затем насыщается. Пока можно назвать две влияло на значение s, при котором зависимость возможные причины наблюдавшегося в наших опытах s = f (Dex) насыщалась. Последнее показали из- смещения спектра излучения при изменении F. Вомерения при дальнейшем увеличении Dex за пределы первых, смещение спектра излучения может возникать диапазона, представленного на рис. 5. Можно отметить, в результате насыщения усиления излучения на короткочто при насыщении величина s для разных образцов волновом крае спектра, которое должно возникать при возрастала по мере увеличения дефектности кристалли- увеличении F. Такое заключение было получено для ческой структуры образца (исследованный в этой работе полупроводникового лазера (со стационарной мощной образец был лучший из имевшихся). Степень дефектно- оптической накачкой) с помощью самосогласованных сти оценивалась рентгеновской дифрактометрией. расчетов пространственно-неоднородных распределений Воспользуемся теорией [16], которая посвящена ста- концентрации носителей заряда и плотности фотонов ционарному стимулированному излучению в лазерной излучения [17]. Согласно [17], концентрация носитесреде без резонатора и экстаполирует свои выводы о лей спадает от центра фотовозбужденной области к ее сужении спектра излучения также на GaAs. Эта теория краю, а плотность фотонов, наоборот, возрастает. Воучитывает пространственную неоднородность усиления вторых, смещение спектра при изменении диаметра F Физика и техника полупроводников, 1998, том 32, № Спектр стимулированного излучения, возникающего при межзонном поглощении... можно качественно объяснить, принимая во внимание, [8] С.Е. Кумеков, В.И. Перель. ЖЭТФ, 94, 346 (1988).

что увеличение F увеличивает вероятность внутризон- [9] Ю.Д. Калафати, В.А. Кокин. Письма ЖЭТФ, 50, (1989).

ного поглощения фотона излучения. При увеличении F [10] N.N. Ageeva, V.A. Borisov, I.L. Bronevoi, V.A. Mironov, усиление разогрева ЭДП из-за внутризонного поглощеS.E. Kumekov, V.I. Perel’, B.S. Yavich. Sol. St. Commun., ния излучения будет уменьшать инверсию заселенностей 75, 167 (1990); N.N. Ageeva, I.L. Bronevoi, V.A. Mironov, энергетических уровней носителями заряда. Это следует S.E. Kumekov, V.I. Perel’. Sol. St. Commun., 81, 969 (1992).

из теории [23]. При этом будет происходить сужение [11] Yu.D. Kalafati, V.A. Kokin, H.M. Van Driel, G.R. Allan. In:

спектра усиления в сторону его длинноволнового края Hot Carriers in Semiconductors, ed. by Karl Hess et al.

(совпадающего с краем запрещенной зоны). Это также (Plenum Press, N. Y., 1996) p. 587.

должно приводить к концентрации излучения в более [12] Д.Н. Наследов, А.А. Рогачев, С.М. Рывкин, Б.В. Царенков.

длинноволновой области.

ФТТ, 4, 1062 (1962).

Итак, экспериментально наблюдались следующие [13] A. Yariv, R.C.C. Leite. J. Appl. Phys., 34, 3410 (1963).

[14] Л.Н. Курбатов, С.С. Шахиджанов, Л.В. Быстрова, В.В. Красвойства спектра излучения: 1) уменьшение ширины пухин. ФТП, 4, 2025 (1970).

спектра излучения, достигающее насыщения, при увели[15] T. George, M.A. Khan, S. Krishnankutty, R.A. Skogman, чении плотности энергии Dex возбуждающего импульса J.N. Kuznia, D.T. Olson. Appl. Phys. Lett., 65, 520 (1994).

и при увеличении диаметра луча F; 2) универсальный [16] L.W. Casperson. J. Appl. Phys., 48, 256 (1977).

характер уменьшения ширины s спектра излучения [17] E.O. Goebel, O. Hildebrand, K. Lohnert. IEEE. J. Quant.

как функции произведения DexF; 3) концентрация излуElectron., QE-13, 848 (1977).

чения в более длинноволновой области при увеличении [18] F. Stern. J. Appl. Phys., 47, 5382 (1976).

плотности энергии возбуждения Dex и при увеличении [19] P.S. Kop’ev, S.V. Ivanov, A.Yu. Yegorov, D.Yu. Uglov. J. Cryst.

диаметра F. На основании качественного обсуждения Growth, 96, 533 (1989).

этих свойств показано, что все они характерны для [20] I.L. Bronevoi, A.N. Krivonosov, V.I. Perel’. Sol. St. Commun., стимулированного (усиленного спонтанного) излучения 94, 805 (1995).

[21] H.C. Casey, M.B. Panish. Heterostructure Lasers (Academic в полупроводнике без резонатора. В итоге, в отсутствие Press, London, 1978).

теории экспериментально получено представление об [22] А.П. Леванюк, В.В. Осипов. УФН, 133, 427 (1981).

изменениях интегрального по времени спектра мощно[23] Ю.Д. Калафати, В.А. Кокин. ЖЭТФ, 99, 1793 (1991).

го нестационарного краевого излучения в тонком слое [24] N.N. Ageeva, I.L. Bronevoi, V.A. Mironov, S.E. Kumekov, GaAs при изменениях диаметра луча и энергии мощного V.I. Perel’. In: Mode-Locked Lasers and Ultrafast пикосекундного импульса оптической накачки. Получено Phenomena, ed. by G.B. Altshuler [Proc. SPIE, 1842, необходимое подтверждение стимулированной природы (1992)]; I.L. Bronevoi, A.N. Krivonosov, V.I. Perel’. Sol. St.

этого излучения, длительность которого, как показано Commun., 94, 363 (1995).

в предыдущих работах [1,2] и др., находится в пикосеРедактор Л.В. Шаронова кундном диапазоне времен. Такое подтверждение было необходимо, в частности, для анализа целого ряда эффекA spectrum of stimulated emission arising тов [5,20,24], возникающих в фотовозбуждаемой ЭДП при участии излучения.

under interband absorption of a picosecond light pulse in a thin layer Настоящая работа выполнена при финансовой подof GaAs держке РФФИ (проект 95-02-05871) и ГКНТ России.

Авторы приносят глубокую благодарность Ю.Д. Кала- I.L. Bronevoi, A.N. Krivonosov фати за подробное обсуждение работы и ценные советы.

Institute of Radioengineering and Electronics, Russian Academy of Sciences, Список литературы 103907 Moscow, Russia [1] D. Hulin, M. Joffre, A. Migus, J.L. Oudar, J. Dubard,

Abstract

An image of the variation of spectrum of a powerful F. Alexandre. J. de Physique, 48, 267 (1987).

non-stationary edge emission in a GaAs thin layer due to the beam [2] Н.Н. Агеева, И.Л. Броневой, Е.Г. Дядюшкин, Б.С. Явич.

diameter and energy changes of a powerful picosecond pulse of Письма ЖЭТФ, 48, 252 (1988).

optical pumping has been obtained experimentally. (The spectrum [3] N.N. Ageeva, I.L. Bronevoi, E.G. Dyadyushkin, V.A. Mironov, being a time integral). This has been regarded as necessary S.E. Kumekov, V.I. Perel’. Sol. St. Commun., 72, 625 (1989).

confirmation of a stimulated nature of the pulse emission which [4] A.M. Fox, R.J. Manning, A. Miller. J. Appl. Phys., 65, is within the picosecond range.

(1989).

Fax: (095) 203–8414 (Bronevoi) [5] I.L. Bronevoi, A.N. Krivonosov, T.A. Nalet. Sol. St. Commun., E-mail: bil@mail.cplire.ru (Bronevoi) 98, 903 (1996).

[6] J.P. Foing, D. Hulin, M. Joffre, M.K. Jackson, J.L. Oudar, C. Tanguy, M. Combescot. Phys. Rev. Lett., 68, 110 (1992).

[7] И.Л. Броневой, С.Е. Кумеков, В.И. Перель. Письма ЖЭТФ, 43, 368 (1986).

Физика и техника полупроводников, 1998, том 32, №

Pages:     | 1 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.