| Summary: | Решена точная задача распространения электромагнитной волны в многослойной наноструктуре с комплексными значениями диэлектрической проницаемости. Учтён вклад в показатель преломления добавки к диэлектрической постоянной за счёт инжектированных носителей. В рамках этой задачи показано, что аномальная температурная зависимость порогового тока инжекционных лазеров на основе наногетероструктур связана с антиволноводным действием инжектированных носителей. Рассмотрена квантово-размерная гетероструктура на основе наносистем InGaAs/AsGaAs/GaAs, используемых для изготовления лазеров диапазона 0.94–1.14 мкм. Применяемые методики и подходы приемлемы также и для оптимизации многослойных наноструктур на основе других твёрдых растворов. В качестве оптической модели активной области инжекционных лазеров на основе наноструктур рассмотрен плоский многослойный диэлектрический волновод с комплексными значениями диэлектрической проницаемости в слоях. Показано, что для инжекционных лазеров при уменьшении толщины активной области зависимость модового усиления от локального усиления носит существенно сублинейный характер. Причиной тому является антиволноводное действие электронов. Результаты расчёта температурной зависимости порогового тока инжекционных лазеров указывают на наличие критической точки Tc, при которой происходит резкое уменьшение характеристической температуры. На основании выполненных расчётов и оптимизации температурной зависимости излучательных характеристик инжекционных лазеров на основе наноструктур показано, что аномальное поведение температурной зависимости порогового тока тоже связано с ослаблением волноводных свойств их активной области.
|
|---|
