zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-1808Research ArticleСПЕКТРОСКОПИЯ НАНОСТРУКТУРSPECTROSCOPY OF NANOSTRUCTUREТок прозрачности и спектр усиления квантовых яма-точек InGaAs/GaAsTransparency Current and Gain Spectrum of InGaAs/GaAs Quantum Well-DotsКорнышовГ. О.KornyshovG. O.

Санкт-Петербург

St. Petersburg

gk@mail.ioffe.ruПаюсовА. С.PayusovA. S.

Санкт-Петербург

St. Petersburg

ХарченкоА. А.KharchenkoA. A.

Санкт-Петербург

St. Petersburg

БекманА. А.BeckmanA. A.

Санкт-Петербург

St. Petersburg

ШерняковЮ. М.ShernyakovYu. M.

Санкт-Петербург

St. Petersburg

МинтаировС. А.MintairovS. A.

Санкт-Петербург

St. Petersburg

КалюжныйН. А.KalyuzhnyN. A.

Санкт-Петербург

St. Petersburg

МаксимовМ. В.MaksimovM. V.

Санкт-Петербург

St. Petersburg

ГордеевН. Ю.GordeevN. Yu.

Санкт-Петербург

St. Petersburg

Физико-технический институт им. А. Ф. ИоффеA. F. Ioffe Institute of Physics and TechnologyАкадемический университет им. Ж. И. АлфероваJ. I. Alferov Academic University202527032025922193197Copyright © Корнышов Г.О., Паюсов А.С., Харченко А.А., Бекман А.А., Шерняков Ю.М., Минтаиров С.А., Калюжный Н.А., Максимов М.В., Гордеев Н.Ю., 20252025Корнышов Г.О., Паюсов А.С., Харченко А.А., Бекман А.А., Шерняков Ю.М., Минтаиров С.А., Калюжный Н.А., Максимов М.В., Гордеев Н.Ю.Kornyshov G.O., Payusov A.S., Kharchenko A.A., Beckman A.A., Shernyakov Y.M., Mintairov S.A., Kalyuzhny N.A., Maksimov M.V., Gordeev N.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/1808

Получена экспериментальная зависимость тока прозрачности квантовых яма-точек InGaAs/GaAs от энергии фотонов, которая соответствует разности квазиуровней Ферми для электронов и дырок. Полученная зависимость и известное соотношение между спонтанным излучением и оптическим поглощением позволяют рассчитать спектры модального усиления из спектров спонтанного излучения. Рассчитаны спектры модального усиления квантовых яма-точек InGaAs/GaAs при различных токах накачки. Предложенным методом можно исследовать спектры усиления приборов, работающих в режиме суперлюминесценции, когда положение максимума усиления неизвестно

The experimental dependence of the transparency current of InGaAs/GaAs quantum well-dots on the photon energy, which corresponds to the difference of quasi-Fermi levels for electrons and holes, has been obtained. It is shown that modal gain spectra can be calculated from spontaneous luminescence spectra using the obtained dependence and a relation between spontaneous luminescence and optical absorption. The modal gain spectra of InGaAs/GaAs quantum well-dots at different pump currents have been calculated. The technique can be used to study gain spectra of the devices operating in superluminescence regimes, when the position of the gain maximum is unknown.

оптическое усилениеток прозрачностиквантовые яма-точкиoptical gaintransparency currentquantum well-dotsРабота выполнена за счет гранта Российского научного фонда № 23-72-00038 (https://rscf.ru/project/23-72-00038/). А. А. Харченко благодарит Министерство науки и высшего образования РФ (проект FSRM-2023-0010) за поддержку экспериментальных исследований с использованием перестраиваемого лазера. Коллектив авторов благодарит заведующего центром “Лазерная техника и технологии” Института физики НАН Беларуси, д-ра физ.-мат. наук, проф. Г. И. Рябцева за плодотворное обсуждение экспериментальных результатов.ReferencesВ. П. Грибковский, В. А. Самойлюкович. Журн. прикл. спектр., 11 (1969) 170—172, doi: 10.1007/BF00612551V. P. Gribkovskii, V. A. Samoilyukovich. J. Appl. Spectr., 11, N 1 (1969) 838—839], doi: 10.1007/BF00612551B. W. Hakki, T. L. Paoli. J. Appl. Phys., 46, N 3 (1975) 1299–1306, doi: 10.1063/1.321696B. W. Hakki, T. L. Paoli. J. Appl. Phys., 46, N 3 (1975) 1299–1306, doi: 10.1063/1.321696C. H. Henry, R. A. Logan, F. R. Merritt. J. Appl. Phys., 51, N 6 (1980) 3042—3050, doi: 10.1063/1.328091C. H. Henry, R. A. Logan, F. R. Merritt. J. Appl. Phys., 51, N 6 (1980) 3042—3050, doi: 10.1063/1.328091P. Blood, A. I. Kucharska, J. P. Jacobs, K. Griffiths. J. Appl. Phys., 70, N 3 (1991) 1144—1156, doi: 10.1063/1.349622P. Blood, A. I. Kucharska, J. P. Jacobs, K. Griffiths. J. Appl. Phys., 70, N 3 (1991) 1144—1156, doi: 10.1063/1.349622L. V. Asryan, R. A. Suris. Semiconductors, 38, N 1 (2004) 1—22, doi: 10.1134/1.1641126L. V. Asryan, R. A. Suris. Semiconductors, 38, N 1 (2004) 1—22, doi: 10.1134/1.1641126H. C. Casey, M. B. Panish. Heterostructure Lasers, Pt B: Materials and Operating Characteristics, London, Academic Press (1978)H. C. Casey, M. B. Panish. Heterostructure Lasers, Pt B: Materials and Operating Characteristics, London, Academic Press (1978)A. S. Payusov, A. A. Beckman, G. O. Kornyshov, Yu. M. Shernyakov, M. V. Maximov, N. Yu. Gordeev. Semiconductors, 56, N 12 (2022) 919, doi: 10.21883/SC.2022.12.55152.4409A. S. Payusov, A. A. Beckman, G. O. Kornyshov, Yu. M. Shernyakov, M. V. Maximov, N. Yu. Gordeev. Semiconductors, 56, N 12 (2022) 919, doi: 10.21883/SC.2022.12.55152.4409M. V. Maximov, A. M. Nadtochiy, S. A. Mintairov, N. A. Kalyuzhnyy, N. V. Kryzhanovskaya, E. I. Moiseev, N. Yu. Gordeev, Y. M. Shernyakov, A. S. Payusov, F. I. Zubov, V. N. Nevedomskiy, S. S. Rouvimov, A. E. Zhukov. Appl. Sci., 10, N 3 (2020) 1038, doi: 10.3390/app10031038M. V. Maximov, A. M. Nadtochiy, S. A. Mintairov, N. A. Kalyuzhnyy, N. V. Kryzhanovskaya, E. I. Moiseev, N. Yu. Gordeev, Y. M. Shernyakov, A. S. Payusov, F. I. Zubov, V. N. Nevedomskiy, S. S. Rouvimov, A. E. Zhukov. Appl. Sci., 10, N 3 (2020) 1038, doi: 10.3390/app10031038A. E. Zhukov, A. R. Kovsh, D. A. Livshits, V. M. Ustinov, Z. I. Alferov. Semicond. Sci. Technol., 18, N 8 (2003) 774—781, doi: 10.1088/0268-1242/18/8/310A. E. Zhukov, A. R. Kovsh, D. A. Livshits, V. M. Ustinov, Z. I. Alferov. Semicond. Sci. Technol., 18, N 8 (2003) 774—781, doi: 10.1088/0268-1242/18/8/310C.-C. Huang, C.-H. Cheng, Y.-S. Su, C.-F. Lin. IEEE Photon. Technol. Lett., 16, N 2 (2004) 371—373, doi: 10.1109/LPT.2003.821050C.-C. Huang, C.-H. Cheng, Y.-S. Su, C.-F. Lin. IEEE Photon. Technol. Lett., 16, N 2 (2004) 371—373, doi: 10.1109/LPT.2003.821050

The authors declare that there are no conflicts of interest present.