Abstract

The third-order susceptibility of In_(x)Ga_(1-x)N/GaN quantum well (QW) has been investigated by taking into account the strain-induced piezoelectric (PZ) field, and the effective-mass Schrodinger equation is solved numerically. It is shown thatthe third-order susceptibility for third harmonic generation (THG) of In_(x)Ga_(1-x)N/GaN QW is related to indium content in QW and the intensity of the PZ field. The characteristics of \chi^(3)_(THG)(-3\omega, \omega, \omega, \omega) as the function of the wavelength of incident beam, well width and indium content, have been analyzed.

© 2005 Chinese Optics Letters

PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. J. C. West and S. J. Eglash, Appl. Phys. Lett. 46, 1156 (1985).
  2. S. Noda, T. Uemura, T. Yamshita, and A. Sasaki, J. Appl. Phys. 68, 6529 (1990).
  3. B. Sung, H. C. Chui, M. M. Fejer, and J. S. Harris, Electron. Lett. 33, 818 (1997).
  4. T. Asano, S. Noda, T. Abe, and A. Sasaki, J. Appl. Phys. 82, 3385 (1997).
  5. J. Faist, F. Capasso, S. Sirtori, D. L. Sivco, A. L. Hutchinson, S. N. G. Chu, and A. Y. Cho, Appl. Phys. Lett. 63, 1354 (1993).
  6. S. Lutgen, R. A. Kaindl, M. Woerner, T. Elsaesser, A. Hase, H. Kunzel, M. Gulia, D. Meglio, and P. Lugli, Phys. Rev. Lett. 77, 3657 (1996).
  7. H. M. Ng, C. Gmachl, S. V. Frolov, S. N. G. Chu, and A. Y. Cho, IEE Proc. Optoelectron. 148, 215 (2001).
  8. N. Lizuka, K. Kaneko, N. Suzuki, T. Asano, S. Noda, and O. Wada, Appl. Phys. Lett. 77, 648 (2000).
  9. N. E. I. Ettch and P. Harrison, IEEE. J. Quantum Electron. 37, 672 (2001).
  10. C. Gmachl, H. M. Ng, R. Paiella, R. Martini, H. Y. Hwang, D. L. Sivco, F. Capasso, A. Y. Cho, S. V. Frolov, S. N. G. Chu, and H. C. Liu, Phys. E 13, 823 (2002).
  11. P. Lefebvre, A. Morel, M. Gallert, T. Taliercio, J. Allgre, B. Gil, H. Mathieu, B. Damilano, N. Grandjean, and J. Massies, Appl. Phys. Lett. 78, 1252 (2001).
  12. C. Wetzel, T. Takeuchi, H. Amano, and I. Akasaki, Phys. Rev. B 61, 2159 (2000).
  13. R. W. Boyd, Nonlinear Optics (Academic, New York, 1992) chap. 3.
  14. D. P. Dave, Electron. Lett. 27, 1735 (1991).
  15. F. Bernardini, V. Fiorentini, and D. Vanderbilt, Phys. Rev. B 56, 10024 (1997).

2002 (1)

C. Gmachl, H. M. Ng, R. Paiella, R. Martini, H. Y. Hwang, D. L. Sivco, F. Capasso, A. Y. Cho, S. V. Frolov, S. N. G. Chu, and H. C. Liu, Phys. E 13, 823 (2002).

2001 (3)

P. Lefebvre, A. Morel, M. Gallert, T. Taliercio, J. Allgre, B. Gil, H. Mathieu, B. Damilano, N. Grandjean, and J. Massies, Appl. Phys. Lett. 78, 1252 (2001).

H. M. Ng, C. Gmachl, S. V. Frolov, S. N. G. Chu, and A. Y. Cho, IEE Proc. Optoelectron. 148, 215 (2001).

N. E. I. Ettch and P. Harrison, IEEE. J. Quantum Electron. 37, 672 (2001).

2000 (2)

N. Lizuka, K. Kaneko, N. Suzuki, T. Asano, S. Noda, and O. Wada, Appl. Phys. Lett. 77, 648 (2000).

C. Wetzel, T. Takeuchi, H. Amano, and I. Akasaki, Phys. Rev. B 61, 2159 (2000).

1997 (3)

F. Bernardini, V. Fiorentini, and D. Vanderbilt, Phys. Rev. B 56, 10024 (1997).

B. Sung, H. C. Chui, M. M. Fejer, and J. S. Harris, Electron. Lett. 33, 818 (1997).

T. Asano, S. Noda, T. Abe, and A. Sasaki, J. Appl. Phys. 82, 3385 (1997).

1996 (1)

S. Lutgen, R. A. Kaindl, M. Woerner, T. Elsaesser, A. Hase, H. Kunzel, M. Gulia, D. Meglio, and P. Lugli, Phys. Rev. Lett. 77, 3657 (1996).

1993 (1)

J. Faist, F. Capasso, S. Sirtori, D. L. Sivco, A. L. Hutchinson, S. N. G. Chu, and A. Y. Cho, Appl. Phys. Lett. 63, 1354 (1993).

1991 (1)

D. P. Dave, Electron. Lett. 27, 1735 (1991).

1990 (1)

S. Noda, T. Uemura, T. Yamshita, and A. Sasaki, J. Appl. Phys. 68, 6529 (1990).

1985 (1)

J. C. West and S. J. Eglash, Appl. Phys. Lett. 46, 1156 (1985).

Abe, T.

T. Asano, S. Noda, T. Abe, and A. Sasaki, J. Appl. Phys. 82, 3385 (1997).

Akasaki, I.

C. Wetzel, T. Takeuchi, H. Amano, and I. Akasaki, Phys. Rev. B 61, 2159 (2000).

Allgre, J.

P. Lefebvre, A. Morel, M. Gallert, T. Taliercio, J. Allgre, B. Gil, H. Mathieu, B. Damilano, N. Grandjean, and J. Massies, Appl. Phys. Lett. 78, 1252 (2001).

Amano, H.

C. Wetzel, T. Takeuchi, H. Amano, and I. Akasaki, Phys. Rev. B 61, 2159 (2000).

Asano, T.

N. Lizuka, K. Kaneko, N. Suzuki, T. Asano, S. Noda, and O. Wada, Appl. Phys. Lett. 77, 648 (2000).

T. Asano, S. Noda, T. Abe, and A. Sasaki, J. Appl. Phys. 82, 3385 (1997).

Bernardini, F.

F. Bernardini, V. Fiorentini, and D. Vanderbilt, Phys. Rev. B 56, 10024 (1997).

Capasso, F.

C. Gmachl, H. M. Ng, R. Paiella, R. Martini, H. Y. Hwang, D. L. Sivco, F. Capasso, A. Y. Cho, S. V. Frolov, S. N. G. Chu, and H. C. Liu, Phys. E 13, 823 (2002).

J. Faist, F. Capasso, S. Sirtori, D. L. Sivco, A. L. Hutchinson, S. N. G. Chu, and A. Y. Cho, Appl. Phys. Lett. 63, 1354 (1993).

Cho, A. Y.

C. Gmachl, H. M. Ng, R. Paiella, R. Martini, H. Y. Hwang, D. L. Sivco, F. Capasso, A. Y. Cho, S. V. Frolov, S. N. G. Chu, and H. C. Liu, Phys. E 13, 823 (2002).

H. M. Ng, C. Gmachl, S. V. Frolov, S. N. G. Chu, and A. Y. Cho, IEE Proc. Optoelectron. 148, 215 (2001).

J. Faist, F. Capasso, S. Sirtori, D. L. Sivco, A. L. Hutchinson, S. N. G. Chu, and A. Y. Cho, Appl. Phys. Lett. 63, 1354 (1993).

Chu, S. N. G.

C. Gmachl, H. M. Ng, R. Paiella, R. Martini, H. Y. Hwang, D. L. Sivco, F. Capasso, A. Y. Cho, S. V. Frolov, S. N. G. Chu, and H. C. Liu, Phys. E 13, 823 (2002).

H. M. Ng, C. Gmachl, S. V. Frolov, S. N. G. Chu, and A. Y. Cho, IEE Proc. Optoelectron. 148, 215 (2001).

J. Faist, F. Capasso, S. Sirtori, D. L. Sivco, A. L. Hutchinson, S. N. G. Chu, and A. Y. Cho, Appl. Phys. Lett. 63, 1354 (1993).

Chui, H. C.

B. Sung, H. C. Chui, M. M. Fejer, and J. S. Harris, Electron. Lett. 33, 818 (1997).

Damilano, B.

P. Lefebvre, A. Morel, M. Gallert, T. Taliercio, J. Allgre, B. Gil, H. Mathieu, B. Damilano, N. Grandjean, and J. Massies, Appl. Phys. Lett. 78, 1252 (2001).

Dave, D. P.

D. P. Dave, Electron. Lett. 27, 1735 (1991).

Eglash, S. J.

J. C. West and S. J. Eglash, Appl. Phys. Lett. 46, 1156 (1985).

Elsaesser, T.

S. Lutgen, R. A. Kaindl, M. Woerner, T. Elsaesser, A. Hase, H. Kunzel, M. Gulia, D. Meglio, and P. Lugli, Phys. Rev. Lett. 77, 3657 (1996).

Ettch, N. E. I.

N. E. I. Ettch and P. Harrison, IEEE. J. Quantum Electron. 37, 672 (2001).

Faist, J.

J. Faist, F. Capasso, S. Sirtori, D. L. Sivco, A. L. Hutchinson, S. N. G. Chu, and A. Y. Cho, Appl. Phys. Lett. 63, 1354 (1993).

Fejer, M. M.

B. Sung, H. C. Chui, M. M. Fejer, and J. S. Harris, Electron. Lett. 33, 818 (1997).

Fiorentini, V.

F. Bernardini, V. Fiorentini, and D. Vanderbilt, Phys. Rev. B 56, 10024 (1997).

Frolov, S. V.

C. Gmachl, H. M. Ng, R. Paiella, R. Martini, H. Y. Hwang, D. L. Sivco, F. Capasso, A. Y. Cho, S. V. Frolov, S. N. G. Chu, and H. C. Liu, Phys. E 13, 823 (2002).

H. M. Ng, C. Gmachl, S. V. Frolov, S. N. G. Chu, and A. Y. Cho, IEE Proc. Optoelectron. 148, 215 (2001).

Gallert, M.

P. Lefebvre, A. Morel, M. Gallert, T. Taliercio, J. Allgre, B. Gil, H. Mathieu, B. Damilano, N. Grandjean, and J. Massies, Appl. Phys. Lett. 78, 1252 (2001).

Gil, B.

P. Lefebvre, A. Morel, M. Gallert, T. Taliercio, J. Allgre, B. Gil, H. Mathieu, B. Damilano, N. Grandjean, and J. Massies, Appl. Phys. Lett. 78, 1252 (2001).

Gmachl, C.

C. Gmachl, H. M. Ng, R. Paiella, R. Martini, H. Y. Hwang, D. L. Sivco, F. Capasso, A. Y. Cho, S. V. Frolov, S. N. G. Chu, and H. C. Liu, Phys. E 13, 823 (2002).

H. M. Ng, C. Gmachl, S. V. Frolov, S. N. G. Chu, and A. Y. Cho, IEE Proc. Optoelectron. 148, 215 (2001).

Grandjean, N.

P. Lefebvre, A. Morel, M. Gallert, T. Taliercio, J. Allgre, B. Gil, H. Mathieu, B. Damilano, N. Grandjean, and J. Massies, Appl. Phys. Lett. 78, 1252 (2001).

Gulia, M.

S. Lutgen, R. A. Kaindl, M. Woerner, T. Elsaesser, A. Hase, H. Kunzel, M. Gulia, D. Meglio, and P. Lugli, Phys. Rev. Lett. 77, 3657 (1996).

Harris, J. S.

B. Sung, H. C. Chui, M. M. Fejer, and J. S. Harris, Electron. Lett. 33, 818 (1997).

Harrison, P.

N. E. I. Ettch and P. Harrison, IEEE. J. Quantum Electron. 37, 672 (2001).

Hase, A.

S. Lutgen, R. A. Kaindl, M. Woerner, T. Elsaesser, A. Hase, H. Kunzel, M. Gulia, D. Meglio, and P. Lugli, Phys. Rev. Lett. 77, 3657 (1996).

Hutchinson, A. L.

J. Faist, F. Capasso, S. Sirtori, D. L. Sivco, A. L. Hutchinson, S. N. G. Chu, and A. Y. Cho, Appl. Phys. Lett. 63, 1354 (1993).

Hwang, H. Y.

C. Gmachl, H. M. Ng, R. Paiella, R. Martini, H. Y. Hwang, D. L. Sivco, F. Capasso, A. Y. Cho, S. V. Frolov, S. N. G. Chu, and H. C. Liu, Phys. E 13, 823 (2002).

Kaindl, R. A.

S. Lutgen, R. A. Kaindl, M. Woerner, T. Elsaesser, A. Hase, H. Kunzel, M. Gulia, D. Meglio, and P. Lugli, Phys. Rev. Lett. 77, 3657 (1996).

Kaneko, K.

N. Lizuka, K. Kaneko, N. Suzuki, T. Asano, S. Noda, and O. Wada, Appl. Phys. Lett. 77, 648 (2000).

Kunzel, H.

S. Lutgen, R. A. Kaindl, M. Woerner, T. Elsaesser, A. Hase, H. Kunzel, M. Gulia, D. Meglio, and P. Lugli, Phys. Rev. Lett. 77, 3657 (1996).

Lefebvre, P.

P. Lefebvre, A. Morel, M. Gallert, T. Taliercio, J. Allgre, B. Gil, H. Mathieu, B. Damilano, N. Grandjean, and J. Massies, Appl. Phys. Lett. 78, 1252 (2001).

Liu, H. C.

C. Gmachl, H. M. Ng, R. Paiella, R. Martini, H. Y. Hwang, D. L. Sivco, F. Capasso, A. Y. Cho, S. V. Frolov, S. N. G. Chu, and H. C. Liu, Phys. E 13, 823 (2002).

Lizuka, N.

N. Lizuka, K. Kaneko, N. Suzuki, T. Asano, S. Noda, and O. Wada, Appl. Phys. Lett. 77, 648 (2000).

Lugli, P.

S. Lutgen, R. A. Kaindl, M. Woerner, T. Elsaesser, A. Hase, H. Kunzel, M. Gulia, D. Meglio, and P. Lugli, Phys. Rev. Lett. 77, 3657 (1996).

Lutgen, S.

S. Lutgen, R. A. Kaindl, M. Woerner, T. Elsaesser, A. Hase, H. Kunzel, M. Gulia, D. Meglio, and P. Lugli, Phys. Rev. Lett. 77, 3657 (1996).

Martini, R.

C. Gmachl, H. M. Ng, R. Paiella, R. Martini, H. Y. Hwang, D. L. Sivco, F. Capasso, A. Y. Cho, S. V. Frolov, S. N. G. Chu, and H. C. Liu, Phys. E 13, 823 (2002).

Massies, J.

P. Lefebvre, A. Morel, M. Gallert, T. Taliercio, J. Allgre, B. Gil, H. Mathieu, B. Damilano, N. Grandjean, and J. Massies, Appl. Phys. Lett. 78, 1252 (2001).

Mathieu, H.

P. Lefebvre, A. Morel, M. Gallert, T. Taliercio, J. Allgre, B. Gil, H. Mathieu, B. Damilano, N. Grandjean, and J. Massies, Appl. Phys. Lett. 78, 1252 (2001).

Meglio, D.

S. Lutgen, R. A. Kaindl, M. Woerner, T. Elsaesser, A. Hase, H. Kunzel, M. Gulia, D. Meglio, and P. Lugli, Phys. Rev. Lett. 77, 3657 (1996).

Morel, A.

P. Lefebvre, A. Morel, M. Gallert, T. Taliercio, J. Allgre, B. Gil, H. Mathieu, B. Damilano, N. Grandjean, and J. Massies, Appl. Phys. Lett. 78, 1252 (2001).

Ng, H. M.

C. Gmachl, H. M. Ng, R. Paiella, R. Martini, H. Y. Hwang, D. L. Sivco, F. Capasso, A. Y. Cho, S. V. Frolov, S. N. G. Chu, and H. C. Liu, Phys. E 13, 823 (2002).

H. M. Ng, C. Gmachl, S. V. Frolov, S. N. G. Chu, and A. Y. Cho, IEE Proc. Optoelectron. 148, 215 (2001).

Noda, S.

N. Lizuka, K. Kaneko, N. Suzuki, T. Asano, S. Noda, and O. Wada, Appl. Phys. Lett. 77, 648 (2000).

T. Asano, S. Noda, T. Abe, and A. Sasaki, J. Appl. Phys. 82, 3385 (1997).

S. Noda, T. Uemura, T. Yamshita, and A. Sasaki, J. Appl. Phys. 68, 6529 (1990).

Paiella, R.

C. Gmachl, H. M. Ng, R. Paiella, R. Martini, H. Y. Hwang, D. L. Sivco, F. Capasso, A. Y. Cho, S. V. Frolov, S. N. G. Chu, and H. C. Liu, Phys. E 13, 823 (2002).

Sasaki, A.

T. Asano, S. Noda, T. Abe, and A. Sasaki, J. Appl. Phys. 82, 3385 (1997).

S. Noda, T. Uemura, T. Yamshita, and A. Sasaki, J. Appl. Phys. 68, 6529 (1990).

Sirtori, S.

J. Faist, F. Capasso, S. Sirtori, D. L. Sivco, A. L. Hutchinson, S. N. G. Chu, and A. Y. Cho, Appl. Phys. Lett. 63, 1354 (1993).

Sivco, D. L.

C. Gmachl, H. M. Ng, R. Paiella, R. Martini, H. Y. Hwang, D. L. Sivco, F. Capasso, A. Y. Cho, S. V. Frolov, S. N. G. Chu, and H. C. Liu, Phys. E 13, 823 (2002).

J. Faist, F. Capasso, S. Sirtori, D. L. Sivco, A. L. Hutchinson, S. N. G. Chu, and A. Y. Cho, Appl. Phys. Lett. 63, 1354 (1993).

Sung, B.

B. Sung, H. C. Chui, M. M. Fejer, and J. S. Harris, Electron. Lett. 33, 818 (1997).

Suzuki, N.

N. Lizuka, K. Kaneko, N. Suzuki, T. Asano, S. Noda, and O. Wada, Appl. Phys. Lett. 77, 648 (2000).

Takeuchi, T.

C. Wetzel, T. Takeuchi, H. Amano, and I. Akasaki, Phys. Rev. B 61, 2159 (2000).

Taliercio, T.

P. Lefebvre, A. Morel, M. Gallert, T. Taliercio, J. Allgre, B. Gil, H. Mathieu, B. Damilano, N. Grandjean, and J. Massies, Appl. Phys. Lett. 78, 1252 (2001).

Uemura, T.

S. Noda, T. Uemura, T. Yamshita, and A. Sasaki, J. Appl. Phys. 68, 6529 (1990).

Vanderbilt, D.

F. Bernardini, V. Fiorentini, and D. Vanderbilt, Phys. Rev. B 56, 10024 (1997).

Wada, O.

N. Lizuka, K. Kaneko, N. Suzuki, T. Asano, S. Noda, and O. Wada, Appl. Phys. Lett. 77, 648 (2000).

West, J. C.

J. C. West and S. J. Eglash, Appl. Phys. Lett. 46, 1156 (1985).

Wetzel, C.

C. Wetzel, T. Takeuchi, H. Amano, and I. Akasaki, Phys. Rev. B 61, 2159 (2000).

Woerner, M.

S. Lutgen, R. A. Kaindl, M. Woerner, T. Elsaesser, A. Hase, H. Kunzel, M. Gulia, D. Meglio, and P. Lugli, Phys. Rev. Lett. 77, 3657 (1996).

Yamshita, T.

S. Noda, T. Uemura, T. Yamshita, and A. Sasaki, J. Appl. Phys. 68, 6529 (1990).

Appl. Phys. Lett. (4)

J. C. West and S. J. Eglash, Appl. Phys. Lett. 46, 1156 (1985).

J. Faist, F. Capasso, S. Sirtori, D. L. Sivco, A. L. Hutchinson, S. N. G. Chu, and A. Y. Cho, Appl. Phys. Lett. 63, 1354 (1993).

N. Lizuka, K. Kaneko, N. Suzuki, T. Asano, S. Noda, and O. Wada, Appl. Phys. Lett. 77, 648 (2000).

P. Lefebvre, A. Morel, M. Gallert, T. Taliercio, J. Allgre, B. Gil, H. Mathieu, B. Damilano, N. Grandjean, and J. Massies, Appl. Phys. Lett. 78, 1252 (2001).

Electron. Lett. (2)

D. P. Dave, Electron. Lett. 27, 1735 (1991).

B. Sung, H. C. Chui, M. M. Fejer, and J. S. Harris, Electron. Lett. 33, 818 (1997).

IEE Proc. Optoelectron. (1)

H. M. Ng, C. Gmachl, S. V. Frolov, S. N. G. Chu, and A. Y. Cho, IEE Proc. Optoelectron. 148, 215 (2001).

IEEE. J. Quantum Electron. (1)

N. E. I. Ettch and P. Harrison, IEEE. J. Quantum Electron. 37, 672 (2001).

J. Appl. Phys. (2)

T. Asano, S. Noda, T. Abe, and A. Sasaki, J. Appl. Phys. 82, 3385 (1997).

S. Noda, T. Uemura, T. Yamshita, and A. Sasaki, J. Appl. Phys. 68, 6529 (1990).

Phys. E (1)

C. Gmachl, H. M. Ng, R. Paiella, R. Martini, H. Y. Hwang, D. L. Sivco, F. Capasso, A. Y. Cho, S. V. Frolov, S. N. G. Chu, and H. C. Liu, Phys. E 13, 823 (2002).

Phys. Rev. B (2)

F. Bernardini, V. Fiorentini, and D. Vanderbilt, Phys. Rev. B 56, 10024 (1997).

C. Wetzel, T. Takeuchi, H. Amano, and I. Akasaki, Phys. Rev. B 61, 2159 (2000).

Phys. Rev. Lett. (1)

S. Lutgen, R. A. Kaindl, M. Woerner, T. Elsaesser, A. Hase, H. Kunzel, M. Gulia, D. Meglio, and P. Lugli, Phys. Rev. Lett. 77, 3657 (1996).

Other (1)

R. W. Boyd, Nonlinear Optics (Academic, New York, 1992) chap. 3.

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.