InGaAsSb/AlGaAsSb长波长多量子阱激光器有源区的优化设计

作     者：徐刚毅 李爱珍 

作者机构：中国科学院上海微系统与信息技术研究所 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2004年第53卷第1期

页      面：218-225页

核心收录：

学科分类：080901[工学-物理电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0704[理学-天文学] 0803[工学-光学工程] 

基　　金：国家"8 63"高技术发展计划 (批准号 :2 0 0 1AA3 1115 0 ) 国家自然科学重点基金 (批准号 :60 13 60 10 )资助的课题~~ 

主　　题：量子阱激光器 能带结构 增益谱 应变势 抛物带模型 价带 导带 薛定谔方程 泊松方程 自洽解 粒子数反转程度 

摘      要：系统地研究了波长为 2 7μm的InGaAsSb AlGaAsSb多量子阱激光器中有源区的优化设计 .分别用含应变势的 6带KP模型和抛物带模型计算价带和导带的能带结构 ,并得到薛定谔方程和泊松方程的自洽解 ,由此计算量子阱在载流子注入时的增益谱 .研究表明制约量子阱增益的主要因素不是跃迁矩阵元 ,而是粒子数反转程度 ,尤其是空穴填充HH1子带的概率 .增加压应变或减小阱宽都会提高量子阱增益 .前者降低了价带HH1子带空穴的平面内有效质量 ;后者拉大了价带子带间距 ,尽管它同时略微增加了空穴有效质量 .这两种因素都导致价带顶空穴态密度的降低 ,提高了空穴在HH1子带的填充概率 ,最终提高了量子阱的增益 .所得结论与已有的实验报道相符 .