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Light-Emitting Devices and Semiconductor Lasers

光电子学 激光器 材料科学 半导体 半导体激光器理论 光学 物理
作者
H. Kalt,C. Klingshirn
出处
期刊:Graduate texts in physics 卷期号:: 519-538
标识
DOI:10.1007/978-3-031-51296-4_17
摘要

Direct-gap semiconductors are the basic materials of many light-emitting devices (LEDs) and laser-diodes (LDs) found in our daily life. We give here some fundamental physical properties of these materials and how they are implemented in such devices. We start with a description of the emitted spectrum of LEDs using a generalized Kirchhoff law and introduce emitter characteristics like efficiency and efficacy. In particular, the properties of various ternary and quaternary semiconductor alloys are discussed with focus on the achievable tunability of the emission wavelength. Also energy quantization in colloidal quantum dots and its application in full-color displays is illustrated. We then turn to the realization and optimization of optical gain and lasing in LDs. Finally the electron relaxation dynamics in quantum cascade lasers is described.
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