Оптические свойства гетероструктур с активной областью Cd(Zn)Se/ZnSe, излучающих в зеленом диапазоне спектра

Abstract

Optical properties of Cd(Zn)Se/ZnMgSSe laser heterostructures of different design with CdSe/ZnSe quantum dot (QD) or ZnCdSe quantum well (QW) active region emitting in the green spectral region have been investigated. It has been shown that a QD like active region provides higher luminescent efficiency due to effective capture and localization of charge carriers in QDs which prevent them from non-radiative recombination via defect sates in the active region. It was also shown that modified method of migration enhanced epitaxy (MEE) leads to formation of better crystal quality CdSe QDs compared to conventional molecular beam epitaxy method. It has been proven that the new CdSe/ZnMgSSe heterostructure with optimized waveguide design and MEE grown CdSe QDs has a lasing threshold as low as 5,3 kW/cm2. Thus, this type of heterostructure is very promising for the creation of high-efficiency and low-threshold optically pumped green lasers. Представлены результаты исследования оптических свойств лазерных гетероструктур Cd(Zn)Se/ZnMgSSe различного дизайна с активной областью в виде одиночной квантовой ямы (КЯ) ZnCdSe, а также одного и трех слоев квантовых точек (KT) CdSe/ZnSe, излучающих в зеленом спектральном диапазоне. Показано, что использование в качестве активной области лазерной гeтероструктуры слоя KT CdSe вместо КЯ ZnCdSe позволяет существенно увеличить эффективность фотолюминесценции благодаря эффективному захвату и локализации носителей заряда в KT, что препятствует их безызлучательной рекомбинации на дефектах активной области. Рост KT CdSe/ZnSe модифицированным методом эпитаксии с повышенной миграцией атомов (ЭПМ) приводит к формированию KT более высокого кристаллического качества по сравнению с методом молeкулярно-пучковой эпитаксии. Таким образом, гетероструктуры в системе Cd(Zn)Se/ZnMgSSe с активной областью в виде слоя KT CdSe, выращенной методом ЭПМ, перспективны для создания низкопорогового лазера зеленого диапазона спектра с оптической накачкой.