Исследование механизмов межзонной релаксации неравновесных носителей заряда в гетероструктурах с квантовыми ямами HgCdTe/CdHgTe для лазеров среднего и дальнего ИК диапазонов

Abstract

В данной главе детально рассмотрены факторы, определяющие возможности реализации на основе материальной системы кадмий-ртуть-теллур (КРТ) приборных лазерных структур среднего и дальнего ИК диапазонов с оптической либо токовой накачкой. Последовательно обсуждаются вопросы характеризации выращиваемых гетероструктур с квантовыми ямами (КЯ) HgTe/CdHgTe с применением методик спектроскопии фотолюминесценции и фотопроводимости, изучения доминирующих механизмов межзонной рекомбинации неравновесных носителей заряда и условий достижения инверсной населенности в таких КЯ, а также вопросы конструирования эффективных волноведущих структур, обеспечивающих локализацию длинноволнового излучения с минимумом сопутствующих оптических потерь. На основании проведенных исследований предложены технологически доступные решения для формирования межзонных КРТ-лазеров, излучающих на длинах волн более 20 мкм в режиме оптической накачки. Касательно более длинноволновых излучателей, проведены модельные расчеты и предложены оригинальные дизайны униполярных каскадных лазеров с КЯ HgCdTe/CdHgTe для диапазона частот 6÷10 ТГц – в полосе остаточных лучей GaAs – с ожидаемыми температурами генерации не менее 80-100K.