Том 31, номер 03, статья № 2

pdf Бохан П.А., Журавлев К.С., Закревский Дм.Э., Малин Т.В., Осинных И.В., Фатеев Н.В. Широкополосная спонтанная и стимулированная люминесценция сильнолегированных AlxGa1-xN структур. // Оптика атмосферы и океана. 2018. Т. 31. № 03. С. 172–176.
Скопировать ссылку в буфер обмена
Аннотация:

Исследованы спектральные характеристики спонтанной и стимулированной люминесценции AlxGa1–xN структур, сильнолегированных кремнием с концентрацией nSi > 1020 см–3, при оптической импульсной накачке излучением с λ= 266 нм. Полученное доминирующее широкополосное излучение с шириной ~ 300 нм охватывает весь видимый диапазон. Спектр излучения от торца структуры расщеплен на узкие компоненты, определяемые модовой структурой образованного плоского волновода. Результаты указывают на стимулированный характер излучения. Измеренные значения коэффициентов усиления для различных структур находятся в диапазоне 20–70 см–1. Полученные результаты указывают на возможность создания нового класса лазеров, перестраиваемых в широком диапазоне длин волн.

Ключевые слова:

AlxGa1–xN структуры, люминесценция, усиление

Список литературы:

1. III-Nitride Based Light Emitting Diodes and Applica-tions / T.-Y. Seong, J. Han, H. Amano, H. Morkoç (eds). Singapore: Springer, 2013. V. 126. 390 p.
2. Sizov D., Bhat R., Zah Ch.-E.J. Gallium indium nitride-based green lasers // J. Lightwave Technol. 2012. V. 30. P. 679–699.
3. Razeghi M., Henini M. Optoelectronic Devices: III – Nitrides. Amsterdam: Elsevier, 2004. 575 p.
4. Moustakas Th.D. Ultraviolet optoelectronic devices based on AlGaN alloys grown by molecular beam epitaxy // MRS Commun. 2016. V. 6. P. 247–269.
5. Луценко Е.В., Ржеуцкий Н.В., Павловский В.Н., Яблонский Г.П., Нечаев Д.В., Ситникова A.А., Ратников В.В., Кузнецова Я.В., Жмерик В.Н., Иванов С.В. Спонтанное и стимулированное излучение в среднем ультрафиолетовом диапазоне квантово-размерных гетероструктур на основе AlGaN-соединений, выращенных методом молекулярно-пучковой эпитаксии на подложках c-сапфира // Физика твердого тела. 2013. Т. 55. С. 2058–2066.
6. Kneissl M., Kolbe T., Chua C., Kueller V., Lobo N., Stellmach J., Knauer A., Rodriguez H., Einfeldt S., Yang Z., Johnson N.M., Weyers M. Advances in group III-nitride-based deep UV light-emitting diode technology // Semicond. Sci. Technol. 2011. V. 26. P. 014036.
7. Nakamura S., Pearton S., Fasol G. The blue laser diode. Berlin: Springer, 2000. 368 p.
8. Bokhan P.A., Gugin P.P., Zakrevsky Dm.E., Zhuravlev K.S., Malin T.V., Osinnykh I.V., Solomonov V.I., Spirina A.V. Luminescence and superradiance in electron- beam-excited
AlxGa1–xN // J. Appl. Phys. 2014. V. 116. P. 113103.
9. Osinnykh I.V., Malin T.V., Plyusnin V.F., Suranov A.S., Gilinsky A.M., Zhuravlev K.S. Characterization of the green band in photoluminescence spectra of heavily doped AlxGa1–xN:Si with the Al content x > 0.5 // Jpn. J. Appl. Phys. 2016. V. 55. P. 05FG09.
10. Zhuravlev K.S., Osinnykh I.V., Protasov D.Yu., Malin T.V., Davydov V.Yu., Smirnov A.N., Kyutt R.N., Spirina A.V., Solomonov V.I. Characterization of MBE-grown AlGaN layers heavily doped using silane // Phys. Status Solidi C. 2013. V. 10. P. 315–318.
11. Osinnykh I.V., Malin T.V., Plyusnin V.F., Zhuravlev K.S., Ber B.Ya., Kazantsev D.Yu. Nature of intensive defect-related broadband luminescence of heavily doped AlxGa1–xN:Si layers // J. Phys.: Conf. Ser. 2017. V. 816. P. 012002.
12. Shaklee K.L., Nahory R.E., Leheny R.F. Optical gain in semiconductors // J. Lumin. 1973. V. 7. P. 284–309.
13. Sanford N.A., Robins L.H., Davydov A.V., Shapiro A., Tsvetkov D.V., Dmitriev A.V., Keller S., Mishra U.K., DenBaars S.P. Refractive index study of AlxGa1–xN films grown on sapphire substrates // J. Appl. Phys. 2003. V. 94. P. 2980–2991.
14. Antoine-Vincent N., Natali F., Mihailovic M., Byrne D., Semond F., Massies J. Determination of the refractive indices of AlN, GaN, and AlxGa1–xN grown on (111)Si substrates // J. Appl. Phys. 2003. V. 93. P. 5222–5226.
15. Kogelnik H. An introduction to integrated optics // IEEE Trans. Microw. Theory Techniq. 1975. V. 23. P. 2–16.
16. Malin T.V., Gilinsky A.M., Mansurov V.G., Protasov D.Yu., Kozhuhov A.S., Yakimov E.B., Zhurav-lev K.S. Increase in the diffusion length of minority carriers in AlxGa1–xN alloys (x = 0–0.1) fabricated by ammonia molecular beam epitaxy // Semiconductors. 2015. V. 49. P. 1285–1289.
17. Kück S. Laser-related spectroscopy of ion-doped crystals for tunable solid-state lasers // Appl. Phys. B. 2001. V. 72. P. 515–562.

Вернуться