Publication

Feasibility study for degenerate-two-photon gain in a semiconductor microcavity

Benoît Marie Joseph Deveaud, Marc-André Dupertuis, Daniel Marti
2003
Journal Articles

Résumé

We analyze the magnitude of degenerate two-photon gain of several quantum wells (QWs) in a resonant microcavity which is pumped off-resonantly by an optical field. A set of coupled phenomenological rate equations for electron-hole pairs and photons is derived. In the framework of this model, we make a realistic prediction of the time-integrated two-photon gain and find that a lambda-cavity containing 11 QWs would give a maximal amplification of similar to 2.3% for a peak,intensity of similar to 80 MW/cm(2). A better insight into the dependence of the gain on. the various physical parameters is given by an analytical formula resulting from various approximations on the rate equations.

Source officielle

https://infoscience.epfl.ch/entities/publication/3cc9f400-3cfe-4887-827a-81fa124cd831

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Carrier generation and recombination

In the solid-state physics of semiconductors, carrier generation and carrier recombination are processes by which mobile charge carriers (electrons and electron holes) are created and eliminated. Carrier generation and recombination processes are fundamental to the operation of many optoelectronic semiconductor devices, such as photodiodes, light-emitting diodes and laser diodes. They are also critical to a full analysis of p-n junction devices such as bipolar junction transistors and p-n junction diodes.

Puits quantique

Un puits quantique est une zone de l'espace dans laquelle le potentiel ressenti par une particule quantique atteint un minimum. Il s'agit d'un puits de potentiel dont les petites dimensions entraînent une différence entre les prédictions de la mécanique classique et celles de la mécanique quantique. L'équation de Schrödinger prévoit en effet que l'énergie de la particule évoluant dans un tel puits est quantifiée. L'étude de puits quantiques de forme variée (puits carré, puits harmonique, couplage entre deux puits voisins.

Boîte quantique

Une boîte quantique ou point quantique, aussi connu sous son appellation anglophone de quantum dot, est une nanostructure de semi-conducteurs. De par sa taille et ses caractéristiques, elle se comporte comme un puits de potentiel qui confine les électrons (et les trous) dans les trois dimensions de l'espace, dans une région d'une taille de l'ordre de la longueur d'onde des électrons (longueur d'onde de De Broglie), soit quelques dizaines de nanomètres dans un semi-conducteur.

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