Effects of background doping, interdiffusion and layer thickness fluctuation on the transport characteristics of THz quantum cascade lasers

分子束外延 兴奋剂 太赫兹辐射 光电子学 声子 级联 材料科学 激光阈值 激光器 量子阱 凝聚态物理 外延 图层(电子) 物理 光学 纳米技术 化学 波长 色谱法
作者
Novak Stanojević,Aleksandar Demić,Nikola Vuković,Paul Dean,Z. Ikonić,D. Indjin,J. Radovanović
出处
期刊:Scientific Reports [Nature Portfolio]
卷期号:14 (1) 被引量:3
标识
DOI:10.1038/s41598-024-55700-7
摘要

Abstract In this work, we investigate the effects of n and p -type background doping, interface composition diffusion (interdiffusion) of the barrier material and layer thickness variation during molecular beam epitaxy (MBE) growth on transport characteristics of terahertz-frequency quantum cascade lasers (THz QCLs). We analysed four exemplary structures: a bound-to-continuum design, hybrid design, LO-phonon design and a two-well high-temperature performance LO-phonon design. The exemplary bound-to-continuum design has shown to be the most sensitive to the background doping as it stops lasing for concentrations around $$1.0\cdot 10^{15}$$ 1.0 · 10 15 – $$2.0\cdot 10^{15}$$ 2.0 · 10 15 cm $$^{-3}$$ - 3 . The LO-phonon design is the most sensitive to growth fluctuations during MBE and this is critical for novel LO-phonon structures optimised for high-temperature performance. We predict that interdiffusion mostly affects current density for designs with narrow barrier layers and higher $$\textrm{Al}$$ Al composition. We show that layer thickness variation leads to significant changes in material gain and current density, and in some cases to the growth of nonfunctional devices. These effects serve as a beacon of fundamental calibration steps required for successful realisation of THz QCLs.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
南村群童欺我老无力完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
re发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
完美世界应助贪玩的天德采纳,获得10
2秒前
大虎发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
4秒前
4秒前
如如要动发布了新的文献求助10
6秒前
诚心诚意完成签到,获得积分10
7秒前
共享精神应助潇潇暮雨采纳,获得10
8秒前
8秒前
Voloid发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
tzjstar完成签到,获得积分20
9秒前
orixero应助敏感的板栗采纳,获得10
10秒前
烟花应助南淮一梦采纳,获得10
11秒前
洋葱完成签到,获得积分20
11秒前
12秒前
12秒前
碧蓝的汽车完成签到,获得积分10
13秒前
清爽指甲油完成签到,获得积分10
13秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
tzjstar发布了新的文献求助10
14秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
乔介一完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
14秒前
sdl发布了新的文献求助10
15秒前
洋葱发布了新的文献求助10
15秒前
17秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
ISCN 2024 – An International System for Human Cytogenomic Nomenclature (2024) 3000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Izeltabart tapatansine - AdisInsight 800
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3774608
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3320315
关于积分的说明 10199832
捐赠科研通 3034986
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1665320
邀请新用户注册赠送积分活动 796846
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 757618