研究目的
研究降低InP量子点激光器中热载流子扩散效应以改善高温下的阈值电流密度。
研究成果
该研究展示了磷化铟量子点激光器阈值电流密度的创纪录低值，尤其在高温条件下，其中UCL层组分为Ga0.58In0.42P的样品取得了最佳效果。增益随温度升高的衰减与UCL组分（x>0.54时）无强相关性，但通过降低αi或以低增益需求运行，可最大程度缓解热扩散导致的增益降低效应。
研究不足
该研究仅限于UCL中具有特定镓组分的InP量子点激光器。研究结果可能无法直接适用于其他量子点系统或不同材料组分。
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[2019年IEEE智利电气、电子工程、信息与通信技术会议(CHILECON) - 智利瓦尔帕莱索(2019.11.13-2019.11.27)] 2019年IEEE智利电气、电子工程、信息与通信技术会议(CHILECON) - 激光场输出光电流中的傅里叶-贝塞尔形状及频率啁啾效应
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DOI：10.1109/chilecon47746.2019.8986860
出版年份：2019
更新时间：2025-09-23 15:21:01
摘要：
本研究展示了InP量子点激光器材料体系中阈值电流密度的创纪录低值（尤其在高温条件下）。采用Ga0.58In0.42P作为量子点上限制层的激光器表现最优：在300K时阈值电流密度低至138 A·cm?2，350K（77°C）时为235 A·cm?2（2毫米激光器，未镀膜端面）。增益-电流密度数据表明，若非x=0.56和0.58样品具有极低的内部光学模式损耗(αi)，使用GaxIn1?xP（x=0.54/0.56/0.58）作为上限制层的激光器性能应相近。固定反转能级下的增益测量显示：增加GaxIn1?xP中的x含量虽能提升固定反转能级下的增益，但x=0.54样品也表现出更低的复合电流密度。高温导致的热载流子扩散使复合电流密度升高的现象，在x=0.56和x=0.58样品中显著减弱——不过共同工作点的测量表明这主要归因于这些样品更低的αi值。若保持相同αi，相较于x=0.52，x=0.54/0.56/0.58样品均能更有效抑制热载流子扩散的影响。
作者：
Makarimi Kasim，Stella N. Elliott，Andrey B. Krysa，Peter M. Smowton
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