系统地研究了波长为2.7μm的InGaAsSb/AlGaAsSb多量子阱激光器中有源区的优化设计.分别用含应变势的6带KP模型和抛物带模型计算价带和导带的能带结构,并得到薛定谔方程和泊松方程的自洽解,由此计算量子阱在载流子注入时的增益谱.研究表明制约量子阱增益的主要因素不是跃迁矩阵元,而是粒子数反转程度,尤其是空穴填充HH1子带的概率.增加压应变或减小阱宽都会提高量子阱增益.前者降低了价带HH1子带空穴的平面内有效质量;后者拉大了价带子带间距,尽管它同时略微增加了空穴有效质量.这两种因素都导致价带顶空穴态密度的降低,提高了空穴在HH1子带的填充概率,最终提高了量子阱的增益.所得结论与已有的实验报道相符.
长波长量子阱激光器 能带结构 增益谱鬃