Физические процессы в полупроводниковых импульсных лазерах с накачкой электронными пучками

Физические процессы в полупроводниковых импульсных лазерах с накачкой электронными пучками
И.В. Крюкова
  • Год:
    2009
  • Тип издания:
    Монография
  • Объем:
    446 стр. / 28 п.л
  • Формат:
    60x90/16
  • ISBN:
    978-5-7038-3251-6
  • Читать Online

Ключевые слова: Оже-рекомбинация, деградация лазеров, дефектообразование, диэлектрические волноводы, излучательные переходы, импульсный отжиг, катодолюминесценция, лазерное излучение, механизмы генерации, многоэлементные лазеры, нелегированные кристаллы, плотность возбуждения, полупроводники, спонтанное излучение, твердые растворы, экситонный механизм, электронная накачка, электронно-дырочная плазма, электронные пучки

Приведены результаты исследований рекомбинационных и радиационных явлений в полупроводниковых лазерах с накачкой импульсными пучками электронов с энергией ниже и выше порога дефектообразования. В отличие от инжекционных в этих лазерах возбуждаются большие объемы активной среды. Это позволило исследовать все возможные типы лазерных переходов, используя материалы с различными свойствами, в том числе недоступные для инжекционных лазеров, обнаружить новые явления, создать мощные лазеры, конкурирующие с твердотельными. Рассмотрены известные соединения АIIIВV и АIIВVI, а также новые трех- и четырехкомпонентные "идеальные" твердые растворы. В условиях интенсивного возбуждения обнаружено новое явление - атермический импульсный отжиг, в результате которого улучшаются объемные и поверхностные свойства активных сред. Описаны деградационные явления и спектрально-временные характеристики излучения с разрешением до 10-11 с. Рассмотрены возможные физические модели этих явлений.

Материалы монографии автор использует при чтении лекций в МГТУ им. Н.Э. Баумана. Изложенный в книге материал ранее в других монографиях не обсуждался.

Для студентов старших курсов, аспирантов, научных сотрудников, работающих в области квантовой электроники.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Глава 1. Некоторые вопросы теории генерации когерентного излучения в полупроводниках и пространственное распределение плотности возбуждения. Методики возбуждения
1.1. Процессы рекомбинации неравновесных носителей в прямозонных полупроводниках
1.2. Некоторые вопросы теории генерации лазерного излучения в полупроводниках
1.3. Расчет коэффициента усиления
1.4. Пространственное распределение плотности возбуждения
1.5. Методики возбуждения полупроводниковых лазеров импульсными электронными пучками
Глава 2. Механизмы излучательной рекомбинации и лазерной генерации в активных средах на основе соединений AIIIBV и AIIBVI
2.1. Природа переходов и получение эффективной генерации в лазерах на GaAs
2.2. Спонтанное и стимулированное излучение в кристаллах GaSb и InAs и роль Оже-рекомбинации
2.3. Катодолюминесценция и лазерный эффект в легированных кристаллах CdS
2.4. Лазерное излучение электронно-дырочной плазмы в особо чистых нелегированных кристаллах
Глава 3. Катодолюминесценция и лазерный эффект в изопериодических трех- и четырехкомпонентных твердых растворах соединений AIIIBV
3.1. Влияние примесных уровней под непрямыми долинами на люминесценцию в GaAlAs и GaAlSb. Зонное строение и аномальный рост люминесценции в GaAlSb
3.2. Катодолюминесценция и лазерный эффект в четырехкомпонентных твердых растворах GaInAsP, GaInAsSb, InAsSbP
Глава 4. Спектрально-временные характеристики спонтанного и лазерного излучения
4.1. Методика эксперимента
4.2. Кинетика спонтанного излучения электронно-дырочной плазмы и экспериментальное исследование экситонно-плазменного фазового перехода Мотта в CdS
4.3. Кинетика спонтанного излучения в GaAs и эффекты экранирования акцепторных уровней
4.4. Кинетика лазерного излучения
Глава 5. Процессы воздействия электронного пучка и собственного лазерного излучения на активные среды
5.1. Микрокатодолюминесцентный анализ и влияние несовершенств кристаллического строения на параметры излучения
5.2. Катастрофическая деградация охлаждаемых лазеров на GaAs
5.3. Особенности деградации в неохлаждаемых лазерах на GaAs
5.4. Деградация лазеров на CdS
5.5. Аналитическая модель процесса деградации с участием дислокации
5.6. Влияние температуры на механизм разрушения и механические свойства соединения AIIBVI
5.7. Деградация активных элементов при длительных испытаниях в импульсно-периодическом режиме работы
5.8. Деградация лазеров на других полупроводниковых материалах
Глава 6. Импульсный отжиг полупроводниковых активных сред лазеров при облучении интенсивными потоками электронов с энергией выше порога дефектообразования
6.1. Основные характеристики лазеров на GaAs с накачкой интенсивными импульсными электронными пучками высоких энергий
6.2. Влияние облучения интенсивными импульсными пучками электронов на электрофизические и фотолюминесцентные свойства кристаллов GaAs
6.3. Улучшение люминесцентной способности и структуры кристаллов GaAs после облучения импульсным интенсивным пучком электронов
6.4. Импульсный отжиг радиационных дефектов при облучении интенсивными импульсными потоками электронов высоких энергий
6.5. Электронно-световой отжиг поверхностных слоев активных сред и роль неравновесных структурно-фазовых переходов
6.6. Влияние длительного импульсного облучения на лазеры из CdS
Глава 7. Мощные импульсные лазеры и механизмы ограничения их предельных характеристик
7.1. Исследования параметров излучения неохлаждаемых лазеров на GaAs, CdS, ZnSe, ZnO с продольной импульсной накачкой
7.2. Влияние разогрева неравновесных носителей заряда в сильно возбужденных полярных полупроводниках на эффективность лазеров
7.3. Расчет и исследование влияния термоупругих напряжений на предельные параметры накачки мощных лазеров
7.4. Мощные импульсные многоэлементные лазеры
7.5. Параметры некоторых созданных приборов на основе импульсных лазеров с электронной накачкой

Авторы работы: Крюкова И.В.