Лазеры на квантовых точках с асимметричными барьерными слоями: близкие к идеальным пороговые и мощностные характеристики

Разработана теория статических (пороговых и мощностных) характеристик новых диодных лазеров – лазеров на квантовых точках (КТ) с асимметричными барьерными слоями (АБС). Барьерные слои асимметричны в том смысле, что они имеют существенно различную высоту для носителей противоположных знаков. АБС, расположенный на стороне инжекции электронов (дырок), обеспечивает низкий барьер (в идеале он отсутствует) для электронов (дырок), не препятствующий им легко достигнуть активной области, и столь высокий барьер для носителей противоположного знака, чтобы дырки (электроны), инжектированные с противоположной стороны структуры, не преодолевали его. Таким образом, использование АБС в идеале должно предотвращать одновременное присутствие электронов и дырок (и, следовательно, их паразитную рекомбинацию) вне КТ. Показано, что в таком случае – при полном подавлении паразитной рекомбинации – в лазерах на квантовых точках с АБС ожидаются характеристики, близкие к идеальным: плотность порогового тока ниже 10 А/см² при любой температуре, абсолютная величина характеристической температуры выше 1000 K (что свидетельствует о практически независящей от температуры работе лазера), внутренняя дифференциальная квантовая эффективность практически равна единице, а ватт-амперная характеристика линейна при любом токе накачки.