JP2008177366A - 量子カスケードレーザ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 半導体基板と、半導体基板上に設けられ、量子井戸発光層17及び注入層18からなる単位積層体16が多段に積層されたカスケード構造を有する活性層とを備えて量子カスケードレーザを構成する。また、単位積層体16は、そのサブバンド準位構造において、発光上準位Lupと、発光下準位Llowと、発光下準位よりも低いエネルギー準位からなる緩和ミニバンドMBとを有し、上準位から下準位への電子のサブバンド間遷移によって光が生成されるとともに、サブバンド間遷移を経た電子は、LOフォノン散乱によって下準位LlowからミニバンドMBへと緩和され、ミニバンドMBを介して、注入層18から後段の発光層へと注入されるように構成される。
【選択図】 図2
Description
Claims (4)
- 半導体基板と、
前記半導体基板上に設けられ、量子井戸発光層及び注入層からなる単位積層体が多段に積層されることで前記量子井戸発光層と前記注入層とが交互に積層されたカスケード構造が形成された活性層とを備え、
前記活性層に含まれる複数の前記単位積層体のそれぞれは、そのサブバンド準位構造において、発光上準位と、発光下準位と、前記発光下準位よりも低いエネルギー準位からなり緩和準位として機能する緩和ミニバンドとを有し、
前記量子井戸発光層における前記発光上準位から前記発光下準位への電子のサブバンド間遷移によって光が生成されるとともに、前記サブバンド間遷移を経た電子は、縦光学フォノン散乱によって前記発光下準位から前記緩和ミニバンドへと緩和され、前記緩和ミニバンドを介して、前記注入層から後段の前記単位積層体の前記量子井戸発光層へと注入されることを特徴とする量子カスケードレーザ。 - 前記発光下準位は、前記緩和ミニバンドにおける一のサブバンドを他のサブバンドから縦光学フォノンのエネルギー分だけ高エネルギー側に分離させた準位からなることを特徴とする請求項1記載の量子カスケードレーザ。
- 前記単位積層体において、前記量子井戸発光層と、前記注入層との間に、前記量子井戸発光層から前記注入層への電子に対する抽出障壁層が設けられていることを特徴とする請求項1または2記載の量子カスケードレーザ。
- 前記緩和ミニバンドは、前記量子井戸発光層でのミニバンドと、前記注入層でのミニバンドとが結合したバンド構造を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項記載の量子カスケードレーザ。
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