Abstract

In this paper a detailed simulation and theoretical analysis based on model-solid theory and the k.p method are presented to investigate the dependence of the band structure on the strain deformation in a novel type-II quantum well (QW) heterostructure InAs_{1-y}Sb_{y}/Ga_{x}In_{1-x}Sb under the uniaxial approximation, and subsequently the optical transition and the gain in the interband cascade lasers containing it have been evaluated with unchanged injection current densities. The simulation results show that the strain effect on the transition in this heterostructure will not behave as a simple monotonic trend with the lattice mismatch of InAs_{1-y}Sb_{y}/Ga_{x}In_{1-x}Sb interface, but as a function of the complex strain chain including the whole active region. It is important to the subsequent device design and optimization.

© 2005 Chinese Optics Letters

PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. C. L. Felix, W. Bewley, I. Vurgaftman, J. R. Meyer, D. Zhang, C.-H. Lin, R. Q. Yang, and S. S. Pei, IEEE Photon. Technol. Lett. 9, 1433 (1997).
  2. I. Vurgaftman, J. R. Meyer, and L. R. Ram-Mohan, IEEE Photon. Technol. Lett. 9, 170 (1997).
  3. R. Q. Yang, J. L. Bradshaw, J. D. Bruno, J. T. Pham, D. E. Wortman, and R. L. Tober, Appl. Phys. Lett. 81, 397 (2002).
  4. B. Lane, D. Wu, A. Rybaltowski, H. Yi, J. Diaz, and M. Razeghi, Appl. Phys. Lett. 70, 443 (1997).
  5. E. P. O'Reilly and A. R. Adams, IEEE J. Quantum Electron. 30, 366 (1994).
  6. C. G. V. Walle, Phys. Rev. B 39, 1871 (1989).
  7. L. W. Wang, S. H. Wei, T. Mattila, and A. Zunger, Phys. Rev. B 60, 5590 (1999).
  8. Y. M. Mu and R. Q. Yang, in Proceedings of Lasers and Electro-Optics Society Annual Meeting, LEOS'98 2, 317 (1998).
  9. L. G. Yang and P. F. Gu, Proc. SPIE 5280, 785 (2003).
  10. D. Ahn and S. Chuang, IEEE J. Quantum Electron. 24, 2400 (1988).
  11. J. M. Luttinger and W. Kohn, Phys. Rev. 97, 869 (1955).
  12. G. L. Bir and G. E. Pikus, Symmetry and Strain-Induced Effects in Semiconductors (Wiley, New York, 1974).
  13. C. S. Chang and S. L. Chuang, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 1, 218 (1995).

2003 (1)

L. G. Yang and P. F. Gu, Proc. SPIE 5280, 785 (2003).

2002 (1)

R. Q. Yang, J. L. Bradshaw, J. D. Bruno, J. T. Pham, D. E. Wortman, and R. L. Tober, Appl. Phys. Lett. 81, 397 (2002).

1999 (1)

L. W. Wang, S. H. Wei, T. Mattila, and A. Zunger, Phys. Rev. B 60, 5590 (1999).

1998 (1)

Y. M. Mu and R. Q. Yang, in Proceedings of Lasers and Electro-Optics Society Annual Meeting, LEOS'98 2, 317 (1998).

1997 (3)

C. L. Felix, W. Bewley, I. Vurgaftman, J. R. Meyer, D. Zhang, C.-H. Lin, R. Q. Yang, and S. S. Pei, IEEE Photon. Technol. Lett. 9, 1433 (1997).

I. Vurgaftman, J. R. Meyer, and L. R. Ram-Mohan, IEEE Photon. Technol. Lett. 9, 170 (1997).

B. Lane, D. Wu, A. Rybaltowski, H. Yi, J. Diaz, and M. Razeghi, Appl. Phys. Lett. 70, 443 (1997).

1995 (1)

C. S. Chang and S. L. Chuang, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 1, 218 (1995).

1994 (1)

E. P. O'Reilly and A. R. Adams, IEEE J. Quantum Electron. 30, 366 (1994).

1989 (1)

C. G. V. Walle, Phys. Rev. B 39, 1871 (1989).

1988 (1)

D. Ahn and S. Chuang, IEEE J. Quantum Electron. 24, 2400 (1988).

1955 (1)

J. M. Luttinger and W. Kohn, Phys. Rev. 97, 869 (1955).

Adams, A. R.

E. P. O'Reilly and A. R. Adams, IEEE J. Quantum Electron. 30, 366 (1994).

Ahn, D.

D. Ahn and S. Chuang, IEEE J. Quantum Electron. 24, 2400 (1988).

Bewley, W.

C. L. Felix, W. Bewley, I. Vurgaftman, J. R. Meyer, D. Zhang, C.-H. Lin, R. Q. Yang, and S. S. Pei, IEEE Photon. Technol. Lett. 9, 1433 (1997).

Bradshaw, J. L.

R. Q. Yang, J. L. Bradshaw, J. D. Bruno, J. T. Pham, D. E. Wortman, and R. L. Tober, Appl. Phys. Lett. 81, 397 (2002).

Bruno, J. D.

R. Q. Yang, J. L. Bradshaw, J. D. Bruno, J. T. Pham, D. E. Wortman, and R. L. Tober, Appl. Phys. Lett. 81, 397 (2002).

Chang, C. S.

C. S. Chang and S. L. Chuang, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 1, 218 (1995).

Chuang, S.

D. Ahn and S. Chuang, IEEE J. Quantum Electron. 24, 2400 (1988).

Chuang, S. L.

C. S. Chang and S. L. Chuang, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 1, 218 (1995).

Diaz, J.

B. Lane, D. Wu, A. Rybaltowski, H. Yi, J. Diaz, and M. Razeghi, Appl. Phys. Lett. 70, 443 (1997).

Felix, C. L.

C. L. Felix, W. Bewley, I. Vurgaftman, J. R. Meyer, D. Zhang, C.-H. Lin, R. Q. Yang, and S. S. Pei, IEEE Photon. Technol. Lett. 9, 1433 (1997).

Gu, P. F.

L. G. Yang and P. F. Gu, Proc. SPIE 5280, 785 (2003).

Kohn, W.

J. M. Luttinger and W. Kohn, Phys. Rev. 97, 869 (1955).

Lane, B.

B. Lane, D. Wu, A. Rybaltowski, H. Yi, J. Diaz, and M. Razeghi, Appl. Phys. Lett. 70, 443 (1997).

Lin, C.-H.

C. L. Felix, W. Bewley, I. Vurgaftman, J. R. Meyer, D. Zhang, C.-H. Lin, R. Q. Yang, and S. S. Pei, IEEE Photon. Technol. Lett. 9, 1433 (1997).

Luttinger, J. M.

J. M. Luttinger and W. Kohn, Phys. Rev. 97, 869 (1955).

Mattila, T.

L. W. Wang, S. H. Wei, T. Mattila, and A. Zunger, Phys. Rev. B 60, 5590 (1999).

Meyer, J. R.

C. L. Felix, W. Bewley, I. Vurgaftman, J. R. Meyer, D. Zhang, C.-H. Lin, R. Q. Yang, and S. S. Pei, IEEE Photon. Technol. Lett. 9, 1433 (1997).

I. Vurgaftman, J. R. Meyer, and L. R. Ram-Mohan, IEEE Photon. Technol. Lett. 9, 170 (1997).

Mu, Y. M.

Y. M. Mu and R. Q. Yang, in Proceedings of Lasers and Electro-Optics Society Annual Meeting, LEOS'98 2, 317 (1998).

O'Reilly, E. P.

E. P. O'Reilly and A. R. Adams, IEEE J. Quantum Electron. 30, 366 (1994).

Pei, S. S.

C. L. Felix, W. Bewley, I. Vurgaftman, J. R. Meyer, D. Zhang, C.-H. Lin, R. Q. Yang, and S. S. Pei, IEEE Photon. Technol. Lett. 9, 1433 (1997).

Pham, J. T.

R. Q. Yang, J. L. Bradshaw, J. D. Bruno, J. T. Pham, D. E. Wortman, and R. L. Tober, Appl. Phys. Lett. 81, 397 (2002).

Ram-Mohan, L. R.

I. Vurgaftman, J. R. Meyer, and L. R. Ram-Mohan, IEEE Photon. Technol. Lett. 9, 170 (1997).

Razeghi, M.

B. Lane, D. Wu, A. Rybaltowski, H. Yi, J. Diaz, and M. Razeghi, Appl. Phys. Lett. 70, 443 (1997).

Rybaltowski, A.

B. Lane, D. Wu, A. Rybaltowski, H. Yi, J. Diaz, and M. Razeghi, Appl. Phys. Lett. 70, 443 (1997).

Tober, R. L.

R. Q. Yang, J. L. Bradshaw, J. D. Bruno, J. T. Pham, D. E. Wortman, and R. L. Tober, Appl. Phys. Lett. 81, 397 (2002).

Vurgaftman, I.

I. Vurgaftman, J. R. Meyer, and L. R. Ram-Mohan, IEEE Photon. Technol. Lett. 9, 170 (1997).

C. L. Felix, W. Bewley, I. Vurgaftman, J. R. Meyer, D. Zhang, C.-H. Lin, R. Q. Yang, and S. S. Pei, IEEE Photon. Technol. Lett. 9, 1433 (1997).

Walle, C. G. V.

C. G. V. Walle, Phys. Rev. B 39, 1871 (1989).

Wang, L. W.

L. W. Wang, S. H. Wei, T. Mattila, and A. Zunger, Phys. Rev. B 60, 5590 (1999).

Wei, S. H.

L. W. Wang, S. H. Wei, T. Mattila, and A. Zunger, Phys. Rev. B 60, 5590 (1999).

Wortman, D. E.

R. Q. Yang, J. L. Bradshaw, J. D. Bruno, J. T. Pham, D. E. Wortman, and R. L. Tober, Appl. Phys. Lett. 81, 397 (2002).

Wu, D.

B. Lane, D. Wu, A. Rybaltowski, H. Yi, J. Diaz, and M. Razeghi, Appl. Phys. Lett. 70, 443 (1997).

Yang, L. G.

L. G. Yang and P. F. Gu, Proc. SPIE 5280, 785 (2003).

Yang, R. Q.

R. Q. Yang, J. L. Bradshaw, J. D. Bruno, J. T. Pham, D. E. Wortman, and R. L. Tober, Appl. Phys. Lett. 81, 397 (2002).

Y. M. Mu and R. Q. Yang, in Proceedings of Lasers and Electro-Optics Society Annual Meeting, LEOS'98 2, 317 (1998).

C. L. Felix, W. Bewley, I. Vurgaftman, J. R. Meyer, D. Zhang, C.-H. Lin, R. Q. Yang, and S. S. Pei, IEEE Photon. Technol. Lett. 9, 1433 (1997).

Yi, H.

B. Lane, D. Wu, A. Rybaltowski, H. Yi, J. Diaz, and M. Razeghi, Appl. Phys. Lett. 70, 443 (1997).

Zhang, D.

C. L. Felix, W. Bewley, I. Vurgaftman, J. R. Meyer, D. Zhang, C.-H. Lin, R. Q. Yang, and S. S. Pei, IEEE Photon. Technol. Lett. 9, 1433 (1997).

Zunger, A.

L. W. Wang, S. H. Wei, T. Mattila, and A. Zunger, Phys. Rev. B 60, 5590 (1999).

Appl. Phys. Lett. (2)

R. Q. Yang, J. L. Bradshaw, J. D. Bruno, J. T. Pham, D. E. Wortman, and R. L. Tober, Appl. Phys. Lett. 81, 397 (2002).

B. Lane, D. Wu, A. Rybaltowski, H. Yi, J. Diaz, and M. Razeghi, Appl. Phys. Lett. 70, 443 (1997).

IEEE J. Quantum Electron. (2)

E. P. O'Reilly and A. R. Adams, IEEE J. Quantum Electron. 30, 366 (1994).

D. Ahn and S. Chuang, IEEE J. Quantum Electron. 24, 2400 (1988).

IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. (1)

C. S. Chang and S. L. Chuang, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 1, 218 (1995).

IEEE Photon. Technol. Lett. (2)

C. L. Felix, W. Bewley, I. Vurgaftman, J. R. Meyer, D. Zhang, C.-H. Lin, R. Q. Yang, and S. S. Pei, IEEE Photon. Technol. Lett. 9, 1433 (1997).

I. Vurgaftman, J. R. Meyer, and L. R. Ram-Mohan, IEEE Photon. Technol. Lett. 9, 170 (1997).

LEOS'98 (1)

Y. M. Mu and R. Q. Yang, in Proceedings of Lasers and Electro-Optics Society Annual Meeting, LEOS'98 2, 317 (1998).

Phys. Rev. (1)

J. M. Luttinger and W. Kohn, Phys. Rev. 97, 869 (1955).

Phys. Rev. B (2)

C. G. V. Walle, Phys. Rev. B 39, 1871 (1989).

L. W. Wang, S. H. Wei, T. Mattila, and A. Zunger, Phys. Rev. B 60, 5590 (1999).

Proc. SPIE (1)

L. G. Yang and P. F. Gu, Proc. SPIE 5280, 785 (2003).

Other (1)

G. L. Bir and G. E. Pikus, Symmetry and Strain-Induced Effects in Semiconductors (Wiley, New York, 1974).

Cited By

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