Эмиссионные спектры лазера на сверхрешетке квантовых точек In(Ga)As/GaAs

Представлены результаты экспериментальных исследований спектральных характеристик лазера с активной областью на основе 10-слойной системы вертикально-коррелированных квантовых точек In(Ga)As/GaAs с толщиной прослойки GaAs между квантовыми точками InAs 4.5 нм при спонтанной и стимулированной эмиссии в зависимости от тока и длительности импульса накачки. Результаты, полученные с помощью просвечивающей электронной микроскопии, поляризационной анизотропии электролюминесценции и поглощения, позволили определить, что исследуемая система туннельно-связанных квантовых точек InAs, разделенных тонкими барьерами GaAs, является сверхрешеткой квантовых точек. Обнаружено, что с ростом тока накачки лазера с активной областью на основе 10-слойной системы сверхрешетки квантовых точек In(Ga)As/GaAs интенсивность электролюминесценции растет линейно, а положение максимума электролюминесценции сдвигается в область больших энергий, что определяется зависимостью распределения плотности состояний мини-зоны от тока накачки. При превышении порогового тока наблюдалась мультимодальная лазерная генерация, идущая через основные состояния мини-зоны. Одна из мод генерации связывается с бесфононной линией, а другая определяется репликой продольного оптического фонона (LO-фонона) квантовой точки. Полученные результаты свидетельствуют, что в сверхрешетке квантовых точек In(Ga)As/GaAs при лазерной накачке между электронами дискретных состояний мини-зоны и оптическими фононами реализуется режим сильного связывания, приводящий к формированию поляронов квантовых точек, образующихся в результате резонансного перемешивания электронных состояний с энергиями разделения, сравнимыми с энергией оптических фононов.