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CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
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Contenido archivado el 2022-12-23

Intralevel transitions in quantum dots: development of far infrared quantum dot laser

Objetivo

The main purpose of the present project is to develop an European research efforts on new types of infrared lasers based on intralevel (intersublevel) transitions of carriers in quantum dot (QD) structures. A new type of far-infrared emitter have been recently proposed and realized by the authors of the project. This emitter is based on intralevel optical transitions in quantum dots where efficient depopulation of the ground state of the QD is realized due to lasing in the near optical range. As opposite to spontaneous recombination, since lasing starts, all the nonequilibrium carriers recombine over limited number of energy levels and, thus the stimulated emission time can be reduced to subpicosecond range at currents sufficiently exceeding threshold. In other hand, the relaxation time from higher lying filled QD energy levels to the ground state remains sufficiently long due to lack of continuum states matching the LO-phonon energy. Thus the realization of population inversion for intralevel transitions can be easily realized. The spontaneous far-infrared emission in high power QD laser which is much more efficient than in a quantum well (QW) laser with similar parameters have been already observed by project authors.

The majority of the work of the project will be performed using the quantum dot structures grown by the participants of the project in Russia. To realize the far-infrared laser
i) InGaAs/GaAs structures with quantum dots of different size, shape and relative arrangement (uncoupled, vertically coupled) will be designed and grown. The theoretical and experimental investigations of far infrared emission and absorption in QD structures due to sublevel-sublevel and continuum-sublevel carrier transitions will be carried out. The optical pumping and current injection of electrons and holes into QD layers will be used. The results will be compared with reference QW structures. Characteristics of QD structures and carriers will be defined using experimental and theoretical study of processes of QD impact ionisation by hot electrons and holes in strong longitudinal electric field. The capture cross-section and ionisation rate will be determined;
ii) The edge emitting laser structures with composite wave guide will be specially designed for simultaneous generation of intraband FIR radiation due to intralevel transitions in QD and interband near infrared (NIR) radiation. Stimulated FIR and NIR radiation from lasers will be studied. The vertical cavity surface emitting lasers (VCSELs) based on QD with semiinsulating mirrors and intracavity contacts will be designed and created to investigate infrared emission completely avoiding free carrier absorption.

The experimental data for the different phenomena will be compared with the theory. The results of the experimental and theoretical work will be submitted as joint publications in the research journals and as presentations at international conferences.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

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Programa(s)

Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.

Tema(s)

Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.

Convocatoria de propuestas

Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.

Datos no disponibles

Régimen de financiación

Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.

Datos no disponibles

Coordinador

Institute for Semiconductor Physics
Aportación de la UE
Sin datos
Dirección
Walter-Korsing Str. 2
15230 Frankfurt (Oder)
Alemania

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Coste total

Los costes totales en que ha incurrido esta organización para participar en el proyecto, incluidos los costes directos e indirectos. Este importe es un subconjunto del presupuesto total del proyecto.

Sin datos

Participantes (5)

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