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简并态锗在大注入下的自发辐射谱模拟

汪建元 林光杨 王佳琪 李成

简并态锗在大注入下的自发辐射谱模拟

汪建元, 林光杨, 王佳琪, 李成
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  • 基于费米狄拉克模型模拟了应变、温度以及掺杂对简并态锗的直接带自发辐射谱的影响.随着温度升高,更多的电子被激发到导带中,使得锗自发辐射谱的峰值强度和积分强度随温度的升高而增大.对自发辐射谱峰值强度的m因子进行计算, 结果表明张应变可以显著提高锗自发辐射的温度稳定性.在相同应变水平下,由-hh跃迁引起的自发辐射谱峰值强度大于-1h跃迁引起的自发辐射谱峰值强度,但二者的积分强度几乎相等.此外,计算结果还证明了n型掺杂能显著提高锗的自发辐射强度.以上结果对于研究简并态半导体的自发辐射性质有重要的参考意义.
      通信作者: 李成, lich@xmu.edu.cn
    • 基金项目: 国家重点基础研究计划(批准号:2013CB632103)和国家自然科学基金(批准号:61474094)资助的课题.
    [1]

    Sun X C, Liu J F, Kimerling L C, Michel J 2010 IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 16 124

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    Ghrib A, Kersauson M D, Kurdi M E, Jakomin R, Beaudoin G, Sauvage S, Fishman G, Ndong G, Chaigneau M, Ossikovski R, Sagnes I, Boucaud P 2012 Appl. Phys. Lett. 100 201104

    [3]

    Cai Y, Han Z H, Wang X X, Rodolfo E, Aguilera C, Kimerling L C, Michel J, Liu J F 2013 IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 19 1901009

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    Lin G Y, Wang C, Li C, Chen C W, Huang Z W, Huang W, Chen S Y, Lai H K, Jin C Y, Sun J M 2016 Appl. Phys. Lett. 108 191107

    [5]

    Michael O, Martin G, Daniel W, Marc S, Mathias K, Erich K, Jrg S 2013 Opt. Express 21 2206

    [6]

    Lin G Y, Yi X H, Li C, Chen N L, Zhang L, Chen S Y, Huang W, Wang J Y, Xiong X H, Sun J M 2016 Appl. Phys. Lett. 109 141104

    [7]

    Bernhard S, Andr K, Martin K, Michael O, Erich K, Jrg S 2014 Phys. Status Solidi C 11 1686

    [8]

    Liu Z, Hu W X, Li C, Li Y M, Xue C L, Li C B, Zuo Y H, Cheng B W, Wang Q M 2012 Appl. Phys. Lett. 101 231108

    [9]

    Lin G Y, Chen N L, Zhang L, Huang Z W, Huang W, Wang J Y, Xu J F, Chen S Y, Li C 2016 Materials 9 803

    [10]

    Rodolfo E, Camacho A, Cai Y, Neil P, Bessette J T, Marco R, Kimerling L C, Jurgen M 2012 Opt. Express 20 11316

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    Schubert E F, Gessmann T, Kim J K 2005 Light Emitting Diodes Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology

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    [16]

    Wortman J J, Evans R A 1965 J. Appl. Phys. 36 153

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    Cheng S L, Lu J, Shambat G, Yu H Y, Saraswat K, Vuckovic J, Nishi Y 2009 Opt. Express 17 10019

    [18]

    Capellini G, Reich C, Guha S, Yamamoto Y, Lisker M, Virgilio M, Ghrib A, Kurdi M E, Boucaud P, Tillack B, Schroeder T 2014 Opt. Express 22 399

    [19]

    Rodolfo C A, Han Z H, Cai Y, Lionel C K, Jurgen M 2013 Appl. Phys. Lett. 102 152106

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    Hu W X, Cheng B W, Xue C L, Xue H Y, Su S J, Bai A Q, Luo L P, Yu Y D, Wang Q M 2009 Appl. Phys. Lett. 95 092102

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出版历程
  • 收稿日期:  2017-03-08
  • 修回日期:  2017-05-16
  • 刊出日期:  2017-08-05

简并态锗在大注入下的自发辐射谱模拟

  • 1. 厦门大学物理学系, 协同创新中心, 半导体光子学研究中心, 厦门 361005
  • 通信作者: 李成, lich@xmu.edu.cn
    基金项目: 

    国家重点基础研究计划(批准号:2013CB632103)和国家自然科学基金(批准号:61474094)资助的课题.

摘要: 基于费米狄拉克模型模拟了应变、温度以及掺杂对简并态锗的直接带自发辐射谱的影响.随着温度升高,更多的电子被激发到导带中,使得锗自发辐射谱的峰值强度和积分强度随温度的升高而增大.对自发辐射谱峰值强度的m因子进行计算, 结果表明张应变可以显著提高锗自发辐射的温度稳定性.在相同应变水平下,由-hh跃迁引起的自发辐射谱峰值强度大于-1h跃迁引起的自发辐射谱峰值强度,但二者的积分强度几乎相等.此外,计算结果还证明了n型掺杂能显著提高锗的自发辐射强度.以上结果对于研究简并态半导体的自发辐射性质有重要的参考意义.

English Abstract

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