Al$_{0.07}$Ga$_{0.93}$N/GaN 多量子阱的光学净增益测量

我们采用可变条纹长度法，在室温下对发射波长为 367 nm 的 Al$_{0.07}$Ga$_{0.93}$N/GaN 10 周期多量子阱进行了净增益测量。测量在样品的两个不同位置进行，净增益阈值分别为 218 kW/cm$^{2}$ 和 403 kW/cm$^{2}$。在阈值较高的位置，我们观察到光致发光强度的异常放大现象，发生于长条纹长度（大于 400 $\mu$m）和高泵浦功率（大于 550 kW/cm$^{2}$）条件下，导致增益值被高估。我们将此现象归因于外延生长过程中因不同层间强晶格失配而产生的裂纹反射所提供的反馈。在无异常放大情况下的最高增益值为 131 cm$^{-1}$，是在实验装置最大泵浦功率密度（743 kW/cm$^{2}$）下获得的。利用阴极发光过程的内禀效率极限，我们估算出该多量子阱结构在室温下电子束泵浦激光阈值的下限为 390 kW/cm$^{2}$。