具有混合超晶格等离激元增强包覆层的 InAs 基与 GaSb 基带间级联激光器的比较
光学
2025-07-08 v2 应用物理
摘要
我们比较了 InAs 基和 GaSb 基带间级联激光器 (ICLs)，它们具有相同的 12 级有源区，设计发射波长为 4.6 m。它们采用具有相同几何形状的混合包覆层结构，其内包覆层由 InAs/AlSb 超晶格组成，但外包覆层不同：InAs 基 ICL 采用等离激元增强的 n 型掺杂 InAs 层，而 GaSb 基 ICL 采用等离激元增强的 n 型掺杂 InAs_0.915 Sb_0.085 包覆层，该包覆层与 GaSb 晶格匹配。由于与 n+-InAs (n=3.10) 相比，n+-InAsSb (n=2.88) 的折射率更低，且独立限制层的折射率更高，与 InAs 基 ICL 相比，GaSb 基 ICL 在有源区中的光学模式限制提高了 3.8%。在实验中，GaSb 基 ICL 在室温脉冲工作下表现出 17.3% 更低的阈值电流密度。此外，本文还展示了几何结构和掺杂变化对 GaSb 基 ICL 中限制因子和计算出的自由载流子吸收损耗的影响。
引用
@article{arxiv.2403.06525,
title = {Comparison between InAs-based and GaSb-based Interband cascade lasers with hybrid superlattice plasmon-enhanced claddings},
author = {B. Petrović and A. Bader and J. Nauschütz and T. Sato and S. Birner and S. Estevam and R. Weih and F. Hartmann and S. Höfling},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.06525},
year = {2025}
}
备注
9 pages, 10 figures, 1 table