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THz lasing of shallow donors in stressed silicon crystals

Shastin, Valery und Zhukavin, Roman und Kovalevsky, Konstantin und Tsyplenkov, Veniamin und Pavlov, Sergey und Hübers, Heinz-Wilhelm (2008) THz lasing of shallow donors in stressed silicon crystals. In: 4th International Conference on Advanced Optoelectronics and Lasers, Seiten 254-256. Institute of Electrical and Electronics Engineers. CAOL 2008 (4. Annual Conference), [2008-09-29 - 2008-10-04], Alushta (Ukraine). ISBN 978-1-4244-1974-6.

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Kurzfassung

Results of experimental and theoretical study of terahertz stimulated emission from optically excited group-V donors (phosphor P, antimony Sb, arsenic As, bismuth Bi) in uniaxially stressed and liquid helium cooled silicon crystal are summarized and discussed. It is shown that compressive force of 1-1.5 kbar for P, Sb and of 2-3 kbar for As, Bi applied along {100} crystallographic orientations results in the remarkable enhancement of the laser gain as well as THz emission efficiency and laser threshold intensity is decreased by the order of magnitude or even more. For As and Bi donors it is accompanied by a switching of the emission line because of the upper laser state change. The effect of uniaxial stress on donor lasing originates from energy shift of the conduction band valleys of silicon which split donor states changing their eigen-values and eigenfunctions. According to the calculations of phonon-assisted relaxation rates appropriate stress-induced donor modification increases the lifetime and makes pump efficiency of the upper laser states better. Thus THz laser performance of donors in silicon can be substantially improved by host crystal deformation.

Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:THz lasing of shallow donors in stressed silicon crystals
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-Adresse der Autoren
Shastin, ValeryInstitute for Physics of Microstructures, RAS, N.Novgorod, Russia
Zhukavin, RomanInstitute for Physics of Microstructures, RAS, N.Novgorod, Russia
Kovalevsky, KonstantinInstitute for Physics of Microstructures, RAS, N.Novgorod, Russia
Tsyplenkov, VeniaminInstitute for Physics of Microstructures, RAS, N.Novgorod, Russia
Pavlov, SergeyNICHT SPEZIFIZIERT
Hübers, Heinz-WilhelmNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:September 2008
Erschienen in:4th International Conference on Advanced Optoelectronics and Lasers
Referierte Publikation:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Seitenbereich:Seiten 254-256
Verlag:Institute of Electrical and Electronics Engineers
ISBN:978-1-4244-1974-6
Status:veröffentlicht
Stichwörter:silicon lasers, stressed lasers
Veranstaltungstitel:CAOL 2008 (4. Annual Conference)
Veranstaltungsort:Alushta (Ukraine)
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsdatum:[2008-09-29 - 2008-10-04]
Veranstalter :IEEE Lasers and Electro-Optics Society (LEOS)
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HGF - Programm:Weltraum (alt)
HGF - Programmthema:W EW - Erforschung des Weltraums
DLR - Schwerpunkt:Weltraum
DLR - Forschungsgebiet:W EW - Erforschung des Weltraums
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):W - Projekt SOFIA (alt)
Standort: Berlin-Adlershof
Institute & Einrichtungen:Institut für Planetenforschung > Terahertz- und Infrarotsensorik
Hinterlegt von: Dr. Sergey Pavlov
Hinterlegt am:25 Nov 2008
Letzte Änderung:15 Jan 2010 00:21

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