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レッドエミッティング半導体量子ドットレーザー

Fafard¹, Hinzer, Raymond

¹Institute for Microstructural Sciences, National Research Council of Canada, Ottawa, Ontario, Canada K1A 0R6.

Science (New York, N.Y.)

|November 22, 1996

まとめ

半導体量子ドット (QD) レーザーは,高張力インアールアースを使用して刺激された放出を示しています. これらの高品質のQDは,低温下でも効率的なキャリアインジェクションと有意な出力を達成しました.

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科学分野:

半導体物理学の物理
オプトエレクトロニクス (光電子機器)
マテリアルサイエンス材料科学

背景:

半導体量子ドット (QD) は,量子束縛によりユニークな電子および光学特性を提供します.
効率的なQDベースのレーザー構造の開発は,先進的な光電子機器にとって極めて重要です.
以前の研究では,レーザーアプリケーションのための様々なQD材料と成長技術を調査しました.

研究の目的:

半導体レーザー構造の可視刺激放射を,自己組み立て量子ドットを使用して実証する.
レーザーアプリケーションのためのInAlAs量子ドットの性能特性を調査する.
これらのQD構造の効率的な光放出の可能性を評価する.

主な方法:

高張力インジウムアルミニウムアルゼン化物 (InAlAs) の量子ドットが,ガリウムアルゼン化物 (GaAs) の基板上の分子ビームエピタキシを介して成長する.
電気キャリア注入のための別々の閉じ込めヘテロ構造を持つ広域レーザー構造の製造.
冷凍温度 (77ケルビン) で刺激された放射の特徴とレーザー性能指標の測定.

主要な成果:

効率的なキャリア・サーマライゼーションをゼロ次元QD状態に達成しました.
刺激された放射は,約707ナノメートルで観察されました.
60μm x 400μmのレーザーで175ミリアンペアの値電流が測定され,外部効率は8.5%とピークパワーは77Kで200mW以上でした.

結論:

視覚刺激による放射は,半導体量子ドットレーザーで成功裏に実証されました.
高ストレスの高いInAlAs QDは,優れたサイズ分布と高ゲインを示し,レーザーアプリケーションに適しています.
これらの結果は,効率的で高性能な光電子機器のための自己組み立てQDの可能性を強調しています.