оптичного поля в дзеркала зменшується (рис. 35, c ). Розрахункові значення L c eff? 2 300 нм і R =0.9996 дають втрати на висновок оптичного випромінювання? 1.5 см? 1. Використовуючи викладену вище методику, отримав, що рівень внутрішніх оптичних втрат, при яких можливе виконання умови початку генерації, не повинен перевищувати 1.5 см? 1. З іншого боку, для оцінки внутрішніх оптичних втрат можна скористатися співвідношеннями, що зв'язують зовнішню і внутрішню квантові ефективності ВІЛ з неоднаковими коефіцієнтами відображення дзеркал [11]:
,
,
Тут - зовнішня квантова ефективність для випромінювання, виведеного через верхнє дзеркало з коефіцієнтом відображення R 1. Можна показати, що при виміряної зовнішньої квантової ефективності 41% рівень внутрішніх оптичних втрат у структурі не повинен перевищувати 2.6 см? 1 (для внутрішньої квантової ефективності з i = 1) і 1.6 см? 1 (при величині з i = 0.7, характерної для полоскових лазерів з аналогічною активною областю [11]). Таким чином, спостерігається гарний збіг значень внутрішніх оптичних втрат, розрахованих на основі результатів вимірювань для торцевих лазерів і безпосередньо з виміряних характеристик ВІЛ. Досягнутий рівень оптичних втрат (б i ) L c eff=0.04? 0.05% на один прохід фотона відповідає кращим опублікованими значенням для ВІЛ всіх типів [ 4]. Слід зазначити, що рівень внутрішніх втрат для ВІЛ діапазону л=1.3 мкм істотно менше, ніж для ВІЛ аналогічної конструкції з активною областю на основі вертикально-пов'язаних КТ InGaAs, випромінюючого в діапазоні л=1 мкм. В останньому випадку втрати, виміряні за методикою, запропонованою в роботі, складають? 8 см? 1. Цікаво, що і для полоскових лазерів з КТ InAs/InGaAs закономірно спостерігаються менші оптичні втрати в порівнянні з Полоскова лазерами на вертикально - пов'язаних КТ InGaAs.
Узагальнюючи результати дослідження та порівняння ВІЛ на основі КТ InAs/InGaAs і КЯ InGaAsN можна зробити наступні висновки:
високий рівень оптичного підсилення, що досягається в структурах на основі КЯ InGaAsN, дозволяє реалізувати ВІЛ на основі напівпровідникових мікрорезонаторів з відносно високими внутрішніми втратами;
для реалізації ВІЛ на основі масивів КТ доцільно використовувати резонатори з Al x O y -зеркаламі, які за своїми оптичним характеристикам, як правило, істотно перевершують резонатори з напівпровідниковими дзеркалами.
5. Створення приладів на системах з розмірним квантуванням
Прояв ефектів розмірного квантування власне в електронних приладах найбільш показово для системи приладів, в яких проявляється ефект одноелектронного тунелювання в присутності квантової точки.
При використанні двох і більше перехідних систем між двома електродами перебувають малі об'єкти, які за певних умов (геометричні розміри і температура) можуть розглядатися як квантові точки, тобто нульмерние об'єкти, в яких енергетичний спектр являє собою набір дискретних рівнів.
Для напівпровідникових точок необхідна температура буде вище через більш низької щільності станів.
Конструкції одноелектронних приладів досить різні, проте їх можна класифікувати за кількома ознаками:
у напрямку протікання струму конструкції діляться на горизонтальні (латеральні) і вертикальні. У горизонтальних приладах напрямок протікання струму паралельно площини поверхні структури, у вертикальних - перпендикулярно до площини поверхні.
за способом формування квантових точок бувають прилади на постійних і тимчасових квантових точках.
Термін «квантова точка» по відношенню до малого об'єкту не завжди коректний, оскільки квантування енергетичного спектру може і не спостерігатися. Однак цей термін широко використовується в силу того, що для квантування спектра досить знизити температуру. Надалі ми будемо дотримуватися такої термінології.
Постійна квантова точка існує весь час і являє собою найчастіше який-небудь кластер (металевий або напівпровідниковий). Тимчасова квантова точка створюється в двовимірному електронному газі шляхом додатки збіднюючих напруг, тобто існує лише під час роботи приладу. Крім того, прилади на тимчасових квантових точках можна розділити за способом формування двовимірного електронного газу на інверсні і гетероструктурних. У інверсних приладах двовимірний електронний газ формується в інверсних приповерхневих каналах шляхом прикладання відповідного напруги. У гетероструктурних приладах двовимірний електронний газ зосереджений на гетерограніц.
