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Erschienen in: Semiconductors 12/2018

01.12.2018 | XXII INTERNATIONAL SYMPOSIUM “NANOPHYSICS AND NANOELECTRONICS”, NIZHNY NOVGOROD, MARCH 12–15, 2018

On the Intracenter Relaxation of Shallow Arsenic Donors in Stressed Germanium. Population Inversion under Optical Excitation

verfasst von: V. V. Tsyplenkov, V. N. Shastin

Erschienen in: Semiconductors | Ausgabe 12/2018

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Abstract

The relaxation rates of lower excited states 1s(T), 2p0, 2s, 3p0, and 2p± of arsenic donors in a germanium crystal are calculated upon the interaction with long-wavelength acoustic phonons depending on the uniaxial stress in the crystallographic direction [111]. The populations of states under optical excitation are estimated for calculated times. It is shown theoretically that optical excitation of the medium forms an inverse population of arsenic donor levels and leads to the possibility of the implementation of a four-level laser scheme with the radiative transition between 2p states and the 1s triplet state at zero strain. The estimated value of the expected gain in the medium under optical excitation conditions by CO2 laser radiation in the medium at a donor concentration of 2 × 1015 cm–3 is ~0.35 cm–1 at a frequency of 1.98 THz if the laser transition is 2p± → 1s(T) and 1.25 THz if the laser transition is 2p0 → 1s(T).

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Literatur
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Metadaten
Titel
On the Intracenter Relaxation of Shallow Arsenic Donors in Stressed Germanium. Population Inversion under Optical Excitation
verfasst von
V. V. Tsyplenkov
V. N. Shastin
Publikationsdatum
01.12.2018
Verlag
Pleiades Publishing
Erschienen in
Semiconductors / Ausgabe 12/2018
Print ISSN: 1063-7826
Elektronische ISSN: 1090-6479
DOI
https://doi.org/10.1134/S1063782618120254

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