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Terahertz gain on shallow donor transitions in silicon

Zhukavin, R.Kh. und Shastin, V.N. und Hübers, Heinz-Wilhelm und Pavlov, S.G. und Hovenier, J.N. und Klaassen, T.O. und van der Meer, A.F.G. (2007) Terahertz gain on shallow donor transitions in silicon. Journal of Applied Physics, 102, 093104-1-093104-5. American Institute of Physics. DOI: 10.1063/1.2804756 ISSN 0021-8979

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Kurzfassung

Small signal gain measurements of optically excited terahertz silicon lasers are reported. Two types of lasers, Si:P and Si:Bi, were investigated. They were optically excited with radiation from a free electron laser or a CO<sub>2</sub> laser. The experiments were performed with an oscillator-amplifier scheme where one sample serves as a laser while the other one is an amplifier. In case of the free electron laser the pump frequency corresponds to intracenter excitation of the 2p0 or 2p± states of the P and Bi Coulomb centers, and the gain was determined for the 2p0→1sE, 2p0→1sT2 transitions in Si:P and the 2p±→1sE transition in Si:Bi. Pumping with a CO<sub>2</sub> laser leads to photoexcitation of the Coulomb centers. In this case the gain was determined for the 2p0→1sT2 of Si:P transition. The gain for intracenter pumping is in the range 5−10 cm−1 while for photoexcitation the gain is considerably less, namely 0.5 cm−1. The experimental results are analyzed and found to be in good agreement with theoretical calculations based on balance equations. © 2007 American Institute of Physics. DOI: 10.1063/1.2804756

Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Terahertz gain on shallow donor transitions in silicon
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID
Zhukavin, R.Kh.Institute for Physics of Microstructures, Russian Academy of Sciences, Nishni Novgorod, RussiaNICHT SPEZIFIZIERT
Shastin, V.N.Institute for Physics of Microstructures, Russian Academy of Sciences, Nishni Novgorod, RussiaNICHT SPEZIFIZIERT
Hübers, Heinz-WilhelmNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Pavlov, S.G.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Hovenier, J.N.Kavli Institute of Nanoscience Delft, The NetherlandsNICHT SPEZIFIZIERT
Klaassen, T.O.Kavli Institute of Nanoscience Delft, The NetherlandsNICHT SPEZIFIZIERT
van der Meer, A.F.G.FOM-Institute for Plasma Physics, Nieuwegen, The NetherlandsNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2007
Erschienen in:Journal of Applied Physics
Referierte Publikation:Ja
In Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Ja
Band:102
DOI :10.1063/1.2804756
Seitenbereich:093104-1-093104-5
Verlag:American Institute of Physics
ISSN:0021-8979
Status:veröffentlicht
Stichwörter:THz, Laser, Silicon
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Standort: Berlin-Adlershof
Institute & Einrichtungen:Institut für Planetenforschung > Terahertz- und Infrarotsensorik
Hinterlegt von: Hübers, Dr. Heinz-Wilhelm
Hinterlegt am:12 Nov 2007
Letzte Änderung:27 Apr 2009 14:28

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