Active conductivity of plane two-barrier resonance tunnel structure as operating element of quantum cascade laser or detector

• Veröffentlicht in: Condensed Matter Physics
• Datum: 2011
• Hauptverfasser: Tkach, M.V., Seti, Ju.O., Matijek, V.O., Voitsekhivska, O.M.
• Format: Artikel
• Sprache: English
• Veröffentlicht: Інститут фізики конденсованих систем НАН України 2011
• Online Zugang: https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/120004
• Назва журналу: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Zitieren: Active conductivity of plane two-barrier resonance tunnel structure as operating element of quantum cascade laser or detector / M.V. Tkach, Ju.O. Seti, V.O. Matijek, O.M. Voitsekhivska // Condensed Matter Physics. — 2011. — Т. 14, № 2. — С. 23704:1-11. — Бібліогр.: 18 назв. — англ.

Within the model of rectangular potentials and different effective masses of electrons in different elements of plane two-barrier resonance tunnel structure there is developed a theory of spectral parameters of quasi-stationary states and active conductivity for the case of mono-energetic electronic current interacting with electromagnetic field. It is shown that the two-barrier resonance tunnel structure can be utilized as a separate or active element of quantum cascade laser or detector. For the experimentally studied In₀.₅₃Ga₀.₄₇As/In₀.₅₂Al₀.₄₈As nano-system it is established that the two-barrier resonance tunnel structure, in detector and laser regimes, optimally operates (with the biggest conductivity at the smallest exciting current) at the quantum transitions between the lowest quasi-stationary states. У моделi прямокутних потенцiалiв i рiзних ефективних мас електрона в рiзних елементах плоскої двобар’єрної резонансно-тунельної структури (ДБРТС) розвинута квантово-механiчна теорiя спектральних параметрiв квазiстацiонарних станiв i провiдностi цiєї системи для випадку моноенергетичного пучка електронiв, якi взаємодiють з електромагнiтним полем. Показано, що нано-ДБРТС може слугувати окремим елементом або активним елементом каскадного лазера чи детектора. На прикладi експериментально дослiджуваної наносистеми In₀.₅₃Ga₀.₄₇As/In₀.₅₂Al₀.₄₈As показано, що у детекторному i лазерному режимах робота ДБРТС є оптимальною (з найбiльшою провiднiстю при найменшому струмi збудження), коли вона працює на квантових переходах мiж найнижчими квазiстацiонарними станами.