We report on stimulated emission at wavelengths up to 19.5 μm from HgTe/HgCdTe quantum well heterostructures with wide‐gap HgCdTe dielectric waveguide, grown by molecular beam epitaxy on GaAs(013) substrates. The mitigation of Auger processes in structures under study is exemplified, and the promising routes towards the 20–50 μm wavelength range, where HgCdTe lasers may be competitive to the prominent emitters, are discussed.
References
1.
M. F.
Anwar
, T. W.
Crowe
, T.
Manzur
, W.
Terashima
, and H.
Hirayama
, Proc. SPIE
9483
, 948304
(2015
).2.
B. S.
Williams
, Nat. Photonics
1
(9
), 517
(2007
).3.
M. S.
Vitiello
, G.
Scalari
, B.
Williams
, and P.
De Natale
, Opt. Express
23
(4
), 5167
(2015
).4.
M.
Bahriz
, G.
Lollia
, A. N.
Baranov
, and R.
Teissier
, Opt. Express
23
(2
), 1523
(2015
).5.
A. N.
Baranov
, M.
Bahriz
, and R.
Teissier
, Opt. Express
24
(16
), 18799
(2016
).6.
R.
Colombelli
, F.
Capasso
, C.
Gmachl
, A. L.
Hutchinson
, D. L.
Sivco
, A.
Tredicucci
, M. C.
Wanke
, A. M.
Sergent
, and A. Y.
Cho
, Appl. Phys. Lett.
78
(18
), 2620
(2001
);J.
Ulrich
, J.
Kreuter
, W.
Schrenk
, G.
Strasser
, and K.
Unterrainer
, Appl. Phys. Lett.
80
(20
), 3691
(2002
).7.
L. N.
Kurbatov
, A. D.
Britov
, S. M.
Karavaev
, S. D.
Sivachenko
, S. N.
Maksimovskii
, I. I.
Ovchinnikov
, M. M.
Rzaev
, and P. M.
Starik
, JETP Lett.
37
(9
), 499
(1983
);A. R.
Calawa
, J. O.
Dimmock
, T. C.
Harman
, and I.
Melngailis
, Phys. Rev. Lett.
23
(1
), 7
(1969
);K. V.
Maremyanin
, A. V.
Ikonnikov
, A. V.
Antonov
, V. V.
Rumyantsev
, S. V.
Morozov
, L. S.
Bovkun
, K. R.
Umbetalieva
, E. G.
Chizhevskiy
, I. I.
Zasavitskiy
, and V. I.
Gavrilenko
, Semiconductors
49
(12
), 1623
(2015
).8.
J.
Dimmock
, I.
Melngailis
, and A.
Strauss
, Phys. Rev. Lett.
16
(26
), 1193
(1966
).9.
V. N.
Abakumov
, V. I.
Perel
, and I. N.
Yassievich
, Nonradiative Recombination in Semiconductors
(Elsevier Science Publishers
, North-Holland
, 1991
).10.
V. Ya.
Aleshkin
, A. A.
Dubinov
, and V.
Ryzhii
, JETP Lett.
89
(2
), 63
(2009
);S.
Boubanga-Tombet
, S.
Chan
, T.
Watanabe
, A.
Satou
, V.
Ryzhii
, and T.
Otsuji
, Phys. Rev. B
85
(3
), 035443
(2012
);S.
Chakraborty
, O. P.
Marshall
, T. G.
Folland
, Y.-J.
Kim
, A. N.
Grigorenko
, and K. S.
Novoselov
, Science
351
(6270
), 246
(2016
).
[PubMed]
11.
L.
Vicarelli
, M. S.
Vitiello
, D.
Coquillat
, A.
Lombardo
, A. C.
Ferrari
, W.
Knap
, M.
Polini
, V.
Pellegrini
, and A.
Tredicucci
, Nat. Mater.
11
(10
), 865
(2012
).12.
I.
Gierz
, Nat. Phys.
11
(1
), 12
(2014
).13.
B. A.
Bernevig
, T. L.
Hughes
, and S. C.
Zhang
, Science
314
(5806
), 1757
(2006
).14.
V. S.
Varavin
, V. V.
Vasiliev
, S. A.
Dvoretsky
, N. N.
Mikhailov
, V. N.
Ovsyuk
, Y. G.
Sidorov
, A. O.
Suslyakov
, M. V.
Yakushev
, and A. L.
Aseev
, Proc. SPIE
5136
, 381
(2003
).15.
S.
Dvoretsky
, N.
Mikhailov
, Yu.
Sidorov
, V.
Shvets
, S.
Danilov
, B.
Wittman
, and S.
Ganichev
, J. Electron. Mater.
39
(7
), 918
(2010
);N. N.
Mikhailov
, R. N.
Smirnov
, S. A.
Dvoretsky
, Yu. G.
Sidorov
, V. A.
Shvets
, E. V.
Spesivtsev
, and S. V.
Rykhlitski
, Int. J. Nanotechnol.
3
(1
), 120
(2006
).16.
Yu. G.
Sidorov
, M. V.
Yakushev
, V. S.
Varavin
, A. V.
Kolesnikov
, E. M.
Trukhanov
, I. V.
Sabinina
, and I. D.
Loshkarev
, Phys. Solid State
57
(11
), 2151
(2015
).17.
S. V.
Morozov
, V. V.
Rumyantsev
, A. V.
Antonov
, K. V.
Maremyanin
, K. E.
Kudryavtsev
, L. V.
Krasilnikova
, N. N.
Mikhailov
, S. A.
Dvoretskii
, and V. I.
Gavrilenko
, Appl. Phys. Lett.
104
(7
), 072102
(2014
).18.
V. V.
Rumyantsev
, S. V.
Morozov
, A. V.
Antonov
, M. S.
Zholudev
, K. E.
Kudryavtsev
, V. I.
Gavrilenko
, S. A.
Dvoretskii
, and N. N.
Mikhailov
, Semicond. Sci. Technol.
28
(12
), 125007
(2013
).19.
S. V.
Morozov
, V. V.
Rumyantsev
, A. V.
Antonov
, A. M.
Kadykov
, K. V.
Maremyanin
, K. E.
Kudryavtsev
, N. N.
Mikhailov
, S. A.
Dvoretskii
, and V. I.
Gavrilenko
, Appl. Phys. Lett.
105
(2
), 022102
(2014
).20.
J.
Bleuse
, J.
Bonnet-Gamard
, G.
Mula
, N.
Magnea
, and P.
Jean-Louis
, J. Cryst. Growth
197
(3
), 529
(1999
).21.
C.
Roux
, E.
Hadji
, and J. L.
Pautrat
, Appl. Phys. Lett.
75
(12
), 1661
(1999
);C.
Roux
, E.
Hadji
, and J. L.
Pautrat
, Appl. Phys. Lett.
75
(24
), 3763
(1999
).22.
J. M.
Arias
, M.
Zandian
, R.
Zucca
, and J.
Singh
, Semicond. Sci. Technol.
8
(1S
), S255
(1993
).23.
S.
Ruffenach
, A.
Kadykov
, V. V.
Rumyantsev
, J.
Torres
, D.
Coquillat
, D.
But
, S. S.
Krishtopenko
, C.
Consejo
, W.
Knap
, S.
Winnerl
, M.
Helm
, M. A.
Fadeev
, N. N.
Mikhailov
, S. A.
Dvoretskii
, V. I.
Gavrilenko
, S. V.
Morozov
, and F.
Teppe
, APL Mater.
5
(3
), 035503
(2017
).24.
V. V.
Rumyantsev
, M. A.
Fadeev
, S. V.
Morozov
, A. A.
Dubinov
, K. E.
Kudryavtsev
, A. M.
Kadykov
, I. V.
Tuzov
, S. A.
Dvoretskii
, N. N.
Mikhailov
, V. I.
Gavrilenko
, and F.
Teppe
, Semiconductors
50
(12
), 1651
(2016
).25.
S. V.
Morozov
, V. V.
Rumyantsev
, A. M.
Kadykov
, A. A.
Dubinov
, K. E.
Kudryavtsev
, A. V.
Antonov
, N. N.
Mikhailov
, S. A.
Dvoretskii
, and V. I.
Gavrilenko
, Appl. Phys. Lett.
108
(9
), 092104
(2016
).26.
M.
Zholudev
, F.
Teppe
, M.
Orlita
, C.
Consejo
, J.
Torres
, N.
Dyakonova
, M.
Czapkiewicz
, J.
Wróbel
, G.
Grabecki
, N.
Mikhailov
, S.
Dvoretskii
, A.
Ikonnikov
, K.
Spirin
, V.
Aleshkin
, V.
Gavrilenko
, and W.
Knap
, Phys. Rev. B
86
(20
), 205420
(2012
).27.
A. S.
Polkovnikov
and G. G.
Zegrya
, Phys. Rev. B
58
(7
), 4039
(1998
).28.
I.
Vurgaftman
and J. R.
Meyer
, Opt. Express
2
(4
), 137
(1998
).29.
S. V.
Morozov
, V. V.
Rumyantsev
, A. A.
Dubinov
, A. V.
Antonov
, A. M.
Kadykov
, K. E.
Kudryavtsev
, D. I.
Kuritsin
, N. N.
Mikhailov
, S. A.
Dvoretskii
, and V. I.
Gavrilenko
, Appl. Phys. Lett.
107
(4
), 042105
(2015
).30.
O.
Madelung
, Semiconductors: Data Handbook
(Springer-Verlag, New York
, New York
, 2003
).31.
I. I.
Izhnin
, A. I.
Izhnin
, K. D.
Mynbaev
, N. L.
Bazhenov
, A. V.
Shilyaev
, N. N.
Mikhailov
, V. S.
Varavin
, S. A.
Dvoretsky
, O. I.
Fitsych
, and A. V.
Voitsekhovsky
, Opto-Electron. Rev.
21
(4
), 390
(2013
);K. D.
Mynbaev
, N. L.
Bazhenov
, V. I.
Ivanov-Omskii
, N. N.
Mikhailov
, M. V.
Yakushev
, A. V.
Sorochkin
, V. G.
Remesnik
, S. A.
Dvoretsky
, V. S.
Varavin
, and Yu. G.
Sidorov
, Semiconductors
45
(7
), 872
(2011
);S. V.
Morozov
, V. V.
Rumyantsev
, A. M.
Kadykov
, A. A.
Dubinov
, A. V.
Antonov
, K. E.
Kudryavtsev
, D. I.
Kuritsin
, N. N.
Mikhailov
, S. A.
Dvoretskii
, F.
Teppe
, and V. I.
Gavrilenko
, J. Phys.: Conf. Ser.
647
, 012008
(2015
).32.
S. V.
Morozov
, M. S.
Joludev
, A. V.
Antonov
, V. V.
Rumyantsev
, V. I.
Gavrilenko
, V. Ya.
Aleshkin
, A. A.
Dubinov
, N. N.
Mikhailov
, S. A.
Dvoretskiy
, O.
Drachenko
, S.
Winnerl
, H.
Schneider
, and M.
Helm
, Semiconductors
46
(11
), 1362
(2012
).33.
V. V.
Rumyantsev
, D. V.
Kozlov
, S. V.
Morozov
, M. A.
Fadeev
, A. M.
Kadykov
, F.
Teppe
, V. S.
Varavin
, M. V.
Yakushev
, N. N.
Mikhailov
, S. A.
Dvoretskii
, and V. I.
Gavrilenko
, Semicond. Sci. Technol.
32
(9
), 095007
(2017
).34.
I. I.
Izhnin
, S. A.
Dvoretsky
, K. D.
Mynbaev
, O. I.
Fitsych
, N. N.
Mikhailov
, V. S.
Varavin
, M.
Pociask-Bialy
, A. V.
Voitsekhovskii
, and E.
Sheregii
, J. Appl. Phys.
115
(16
), 163501
(2014
).35.
P.
Leubner
, L.
Lunczer
, C.
Brüne
, H.
Buhmann
, and L. W.
Molenkamp
, Phys. Rev. Lett.
117
(8
), 086403
(2016
).© 2017 Author(s).
2017
Author(s)
You do not currently have access to this content.