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Advanced THz laser performance of shallow donors in axially stressed silicon crystal

Shastin, V. N. und Zhukavin, R. Kh. und Kovalevsky, K. A. und Tsyplenkov, V. V. und Pavlov, S. G. und Hübers, H.-W. (2009) Advanced THz laser performance of shallow donors in axially stressed silicon crystal. Journal of Physics: Conference Series, 193, . Institute of Physics. DOI: 10.1088/1742-6596/193/1/012086.

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Kurzfassung

Terahertz stimulated emission (4â��6 THz) from optically excited group-V donors (phosphor P, antimony Sb, arsenic As, bismuth Bi) in silicon crystal under compressive force has been studied. Measurements evidence that compressive force of 1â��1.5 kbar for P, Sb and of 2â��3 kbar for As, Bi applied along {100} crystallographic orientations results in the enhancement of the laser gain and enlarges the emission efficiency. At that laser threshold intensity can be decreased by two orders of magnitude. For As and Bi donors it is accompanied by the laser line switching while the 2p0 state turns out to be the upper laser state instead of the 2p�± one. The effect of the uniaxial stress on donor lasing originates from conduction band valley shift which split donor states changing their eigen-values and eigen-functions. According to the calculations of phonon-assisted relaxation rates appropriate donor modification increases the lifetime and makes pump efficiency of the upper laser states better.

Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Advanced THz laser performance of shallow donors in axially stressed silicon crystal
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-Adresse der Autoren
Shastin, V. N.Institute for Physics of Microstructures, Russian Academy of Science
Zhukavin, R. Kh.Institute for Physics of Microstructures, Russian Academy of Science
Kovalevsky, K. A.Institute for Physics of Microstructures, Russian Academy of Science
Tsyplenkov, V. V.Institute for Physics of Microstructures, Russian Academy of Science
Pavlov, S. G.NICHT SPEZIFIZIERT
Hübers, H.-W.NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2009
Erschienen in:Journal of Physics: Conference Series
Referierte Publikation:Ja
In Open Access:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Nein
Band:193
DOI :10.1088/1742-6596/193/1/012086
Seitenbereich:
Verlag:Institute of Physics
Name der Reihe:Conference Series
Status:veröffentlicht
Stichwörter:silicon laser
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Standort: Berlin-Adlershof
Institute & Einrichtungen:Institut für Planetenforschung > Terahertz- und Infrarotsensorik
Hinterlegt von: Dr. Sergey Pavlov
Hinterlegt am:06 Jan 2010 11:48
Letzte Änderung:12 Dez 2013 20:50

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