|Generate QR code
Open Access
Subscription Access
TWO-STATE LASING IN QUANTUM WELL AND QUANTUM WELL-DOT LASERS
Abstract
The switching of lasing from the ground state to the excited state with current increasing in InGaAs/GaAs lasers with quantum well-dots (QWDs) and quantum wells with different waveguide widths has been studied. It is shown that, due to the peculiarities of the density of states in QWDs, lasers with waveguide of 0.45 μm wide do not switch to the lasing mode through an excited state at current densities up to 48 kA/cm2 , in contrast to lasers with quantum wells. Generation through an excited state in QWD lasers occurs when the waveguide width increases up to 0.78 μm and is accompanied by switching from the fundamental to the 2nd order optical mode.
About the Authors
A. A. Beckman
Ioffe Institute
Russian Federation
Russian Federation
St. Petersburg
G. O. Kornyshov
Ioffe Institute
Russian Federation
Russian Federation
St. Petersburg
Yu. M. Shernyakov
Ioffe Institute
Russian Federation
Russian Federation
St. Petersburg
N. Yu. Gordeev
Ioffe Institute
Russian Federation
Russian Federation
St. Petersburg
A. S. Payusov
Ioffe Institute
Russian Federation
Russian Federation
St. Petersburg
S. A. Mintairov
Ioffe Institute
Russian Federation
Russian Federation
St. Petersburg
N. A. Kalyuzhnyy
Ioffe Institute
Russian Federation
Russian Federation
St. Petersburg
O. I. Simchuk
Alferov Federal State Budgetary Institution of Higher Education and Science Saint Petersburg National Research Academic University of the Russian Academy of Sciences
Russian Federation
Russian Federation
St. Petersburg
A. A. Kharchenko
Alferov Federal State Budgetary Institution of Higher Education and Science Saint Petersburg National Research Academic University of the Russian Academy of Sciences
Russian Federation
Russian Federation
St. Petersburg
M. V. Maximov
Alferov Federal State Budgetary Institution of Higher Education and Science Saint Petersburg National Research Academic University of the Russian Academy of Sciences
Russian Federation
Russian Federation
St. Petersburg
References
1. W. Maass, T. Natschläger, H. Markram. Neural Comp., 14, N 11 (2002) 2531—2560, doi: 10.1162/089976602760407955
2. A. N. Tait, M. A. Nahmias, Y. Tian, B. J. Shastri, P. R. Prucnal. Photonic Neuromorphic Signal Processing and Computing, Nanophotonic Information Physics, Springer Berlin Heidelberg (2014) 183—222, doi: 10.1007/978-3-642-40224-1_8
3. C. Huang, C. Cheng, Yi. Su, C. Lin. IEEE Photon. Technol. Lett., 16, N 2 (2004) 371—373, doi: 10.1109/lpt.2003.821050
4. Y. Tokuda, N. Tsukada, K. Fujiwara, K. Hamanaka, T. Nakayama. Appl. Phys. Lett., 49 (1986) 1629, doi: 10.1063/1.97248
5. G. Park, D. L. Huffaker, Z. Zou, O. B. Shchekin, D. G. Deppe. IEEE Photon. Technol. Lett., 11, N 3 (1999) 301—303, doi:10.1109/68.748215
6. I. Makhov, K. Ivanov, E. Moiseev, A. Dragunova, N. Fominykh, Yu. Shernyakov, M. Maximov, N. Kryzhanovskaya, A. Zhukov. Photonics, 10, N 3 (2023) 235, doi: 10.3390/photonics10030235
7. А. А. Харченко, А. М. Надточий, Ю. М. Шерняков, Н. Ю. Гордеев, А. С. Паюсов, А. А. Бекман, Г. О. Корнышов, О. И. Симчук, Ю. А. Салий, М. М. Кулагина, С. А. Минтаиров, Н. А. Калюжный, М. В. Максимов. ФТП, 58, № 6 (2024) 313—317, doi: 10.61011/FTP.2024.06.58945.6937
8. M. V. Maximov, N. Yu. Gordeev, A. S. Payusov, Yu. M. Shernyakov, S. A. Mintairov, N. A. Kalyuzhnyy, M. M. Kulagina, A. M. Nadtochiy, V. N. Nevedomskiy, A. E. Zhukov. Las. Phys. Lett., 17, N 9 (2020) 095801, doi: 10.1088/1612-202X/aba0bf
9. N. Y. Gordeev, M. V. Maximov, A. S. Payusov, A. A. Serin, Y. M. Shernyakov, S. A. Mintairov, N. A. Kalyuzhnyy, A. M. Nadtochiy, A. E. Zhukov. Semicond. Sci. Technol., 36, N 1 (2021) 015008, doi: 10.1088/1361-6641/abc51d
10. А. А. Бекман, Г. О. Корнышов, Ю. М. Шерняков, А. С. Паюсов, А. А. Харченко, Н. Ю. Гордеев, М. В. Максимов. Лазеры, полупроводниковые излучатели и системы на их основе: программа и тез. докл. 2-й междунар. конф., Минск, 20—24 мая 2024 г. Нац. акад. наук Беларуси [и др.], под ред. Г. И. Рябцева, З. Н. Соколовой, Е. А. Невар, Минск, Институт физики НАН Беларуси (2024)
11. Г. О. Корнышов, Н. Ю. Гордеев, Ю. М. Шерняков, А. А. Бекман, А. С. Паюсов, С. А. Минтаиров, Н. А. Калюжный, М. В. Максимов. ФТП, 56, № 12 (2022) 1144—1147, doi: 10.21883/FTP.2022.12.54514.4408
12. L. V. Asryan. Appl. Phys. Lett., 88, N 7 (2006) 073107, doi: 10.1063/1.2174103
13. Z. N. Sokolova, N. A. Pikhtin, L. V. Asryan. J. Lightwave Technol., 36, N 11 (2018) 2295—2300, doi: 10.1109/JLT.2018.2806942
14. E. P. O’Reilly, A. I. Onischenko, E. A. Avrutin, D. Bhattacharyya, J. H. Marsh. Electron. Lett., 34, N 21 (1998) 2035—2037, doi: 10.1049/el:19981397
15. M. Gioannini. J. Appl. Phys., 111 (2012) 043108, doi:10.1063/1.3682574
16. Ю. М. Шерняков, М. В. Максимов, А. Е. Жуков, А. В. Савельев, В. В. Коренев, Ф. И. Зубов, Н. Ю. Гордеев, Д. А. Лившиц. ФТП, 46, № 10 (2012) 1353, https://journals.ioffe.ru/articles/viewPDF/7820
17. M. Sugawara, K. Mukai, H. Shoji. Appl. Phys. Lett., 71 (1997) 2791, doi:10.1063/1.120135
18. A. Röhm, B. Lingnau, K. Lüdge. IEEE J. Quant. Electron., 51, N 1 (2015) 2000211, doi: 10.1109/JQE.2014.2370793
19. L. V. Asryan, R. A. Suris. Semicond. Sci. Technol., 11 (1996) 554, doi: 10.1088/0268-1242/11/4/017
20. E. A. Viktorov, P. Mandel, Y. Tanguy, J. Houlihan, G. Huyet. Appl. Phys. Lett., 87 (2005) 053113, doi: 10.1063/1.1995947
21. В. В. Коренев, А. В. Савельев, А. Е. Жуков, А. В. Омельченко, М. В. Максимов. ФТП, 47, № 10 (2013) 1406, https://journals.ioffe.ru/articles/viewPDF/5107
22. C. R. Pollock, M. Lipson. Integrated Photonics, New York, Springer Science+Business Media (2023) 60—62
23. I. A. Kosko, V. P. Evtikhiev, E. Yu. Kotel’nikov, G. G. Zegrya. Semicond., 33, N 6 (1999) 693—699, doi: 10.1134/1.1187759
24. K. J. Beernink, J. J. Alwan, J. J. Coleman. Appl. Phys. Lett., 58 (1991) 2076, doi: 10.1063/1.105015
Review
For citations:
Beckman A.A., Kornyshov G.O., Shernyakov Yu.M., Gordeev N.Yu., Payusov A.S., Mintairov S.A., Kalyuzhnyy N.A., Simchuk O.I., Kharchenko A.A., Maximov M.V. TWO-STATE LASING IN QUANTUM WELL AND QUANTUM WELL-DOT LASERS. Zhurnal Prikladnoii Spektroskopii. 2025;92(1):85-91. (In Russ.)
Views: 31
Email this article 