THE CONFINEMENT OF CHARGED CARRIERS ON THE QUANTUM-WELL SEMICONDUCTOR LASERS AND SOME SPECIAL SOLUTIONS

Year 2000, Volume: 6 Issue: 2, 177 - 184, 01.02.2000

Mustafa Temiz

Abstract

The multiple quantum well structure is especially consructed from GaAs and AlxGa1-xAs materials. To construct the quantum wells, the aluminium concentration is graded over much longer distances to aid in the trapping of injected carriers in the control region where the recombination takes place by transitions between allowed states in the quantum wells formed by sandwitching these layers of GaAs between even thinner layers of AlAs. The change in the aluminium concentration creates a high waveguide for the fields being amplified. The beginning and terminating quantum layers affect the wave functions of the electrons (or holes) in the confining structure somewhat. The confining layers create potential barriers to the wave functions of the electrons (or holes) trapped in GaAs well. In the quantum structure the distances are so small, comparable to the deBroglie wavelength. The density of states are a constant and dependent on quantum size and quantizations. The band gap and index of refraction of material vary in the opposite directions as the percentage of aluminium in the alloys is changed. The confinement degrees of charged carriers are determined by the confinement factors. The confinement factor directly affects the laser gain, too.

Keywords

Quantum well, Laser, Confinement factor

KUANTUM-ÇUKURLU YARIİLETKEN LAZERLERDE BAZI ÖZEL ÇÖZÜMLER VE YÜK TAŞIYICILARININ TUZAKLANMALARI

Abstract

Çoklu kuantum çukuru özellikle GaAs ve AlxGa1-xAs malzemelerinden yapılır. Kuantum çukurlarnı yapmak için aliminyum konsantrasyonu, daha ince iki AlAs tabakası arasındaki GaAs tabakası ile yapılmış kuantum çukurlarında müsaade edilmiş durumlar arasındaki geçişlerle birleşmelerin meydana geldiği kontrol bölgesine enjekte edilen taşıyıcıların tuzaklanmasına yardım etmek için, mesafeyle derece derece değişir. Aliminyum konsantrasyonundaki değişme, kuvvetlendirilen alanlara ait dalganın büyük bir kısmını kılavuzlar. Kuantum çukurlarının başlangıç ve bitiş tabakaları, hapsedici yapı içindeki elektronların (veya deliklerin) dalga fonksiyonlarını bir dereceye kadar etkiler. Hapsedici katmanlar GaAs çukurunda tuzaklanmış elektronların (veya deliklerin) dalga fonksiyonlarına karşı potansiyel duvarları meydana getirirler. Kuantum çukurunda mesafeler deBroglie dalgası boyu ile mukaeyese edilebilecek derecede, küçüktür. Kuantum boyutuna ve kuantizasyona bağlı olan durum yoğunluğu sabittir. Malzemelerin yasak-bant genişliği ve kırılma indisi değiştirilen alaşımdaki aliminyum yüzdesi olarak birbirine ters yönde değişir. Yük taşıyıcılarının hapsedilme derecesi, hapsedicilik faktörü ile belirlenir. Hapsedicilik faktörü, lazer kazancını da doğrudan etkiler.

Keywords

Kuantum çukuru, Lazer, Hapsedicilik faktörü