量子阱發光原理

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量子阱發光原理

電子、空穴以及它們周圍環境的相互作用而引起的發光,當激發能級超過帶隙時,量子點就會吸收光子使電子從價帶躍遷到導帶。

量子點的紫外可見光譜有很多能級態,第一個看得見的峯稱為量子限制峯,是由最低能級態激發所產生。此外,很多電子狀態存在於更高能級水平,因此允許單一波長的光同時激發多顏色的量子點。

1、

在量子阱中,態密度呈階梯狀分佈,量子阱中首先是Elc和Elv之間電子和空穴參與的複合,所產生的光子能量hv=Elc-Elv》Eg,即光子能量大於材料的禁帶寬度。相應地,其發射波長凡小於所對應的波長,即出現波長藍移。

2、

在量子阱激光器中,輻射複合主要發生在Elc和Elv之間,這是兩個能級之間的電子和空穴參與的複合,不同於導帶底附近的電子和價帶頂附近的空穴參與的輻射覆合,因而量子阱激光器光譜的線寬明顯地變窄了。

3、

在量子阱激光器中,由於勢阱寬度Lx通常小於電子和空穴的擴散長度Le和Ln,電子和空穴還未來得及擴散就被勢壘限制在勢阱中,產生很高的注入效率,易於實現粒子數反轉,其增益大大提高,甚至可高達兩個數量級。

4、

量子阱使激光器的温度穩定條件大為改善,AIGalnAs量子阱激光器的特徵温度可達150K,甚至更高。

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