Shula Chen, Mattias Jansson, Jan E. Stehr, Yuqing Huang, Fumitaro Ishikawa, Weimin M. Chen, Irina A. Buyanova
Publicerad i
Nanotrådslaser som arbetar i den nära-infraröda delen av ljusspektrumet har stor teknologipotential för tillämpningar inom telekom, sensorsystem och medicinska diagnostiktillämpningar. Fram till nu har laser inom detta spektrala område åstadkommits genom att använda GaAs/AlGaAs, GaAs/GaAsP och InGaAs/GaAs kärna/skal-strukturerade nanotrådar.
Ett annat lovande III-V-material som ännu inte utforskats inom området nanotrådslaser är GaNAs som tillhör de så kallade dilute-nitride materialen. I detta arbete så demonstrerar vi för första gången optiskt pumpad laser från GaNAs skalet hos en GaAs/GaNAs nanotråd. Det karakteristiska S-formade pumpeffektsberoendet av laserintensiteten, med medföljande linjebreddsminskning, observeras, vilket ger en lasningströskel på 3300 cm-1 och en spontan-emission kopplingsfaktor på 0.0045. Den dominerande lasertoppen identifieras från dess starka polarisation längs nanotråden kombinerat med teoretiska beräkningar på lasningströskeln. Även utan medveten passivering av nanotrådens yta kan laseremissionen synas upp till 150 K. Detta fenomen beror på att kvaliteten på nanotrådens yta förbättras med inkorporering av kväve, vilket delvis minskar den ytrelaterade ickeemitterande rekombinationen. Vårt arbete representerar det första steget motutvecklingen av nanotrådsbaserad nära-infraröd laser som fungerar vid rumstemperatur, baserad på dilute nitride-material.