The gain characteristics of high Al-content AlGaN-delta-GaN quantum wells (QWs) are investigated for mid- and deep-ultraviolet (UV) lasers. The insertion of an ultrathin GaN layer in high Al-content AlGaN QWs leads to valence subbands rearrangement, which in turn results in large optical gain for mid- and deep-UV lasers.
REFERENCES
1.
R. M.
Farrell
, D. F.
Feezell
, M. C.
Schmidt
, D. A.
Haeger
, K. M.
Kelchner
, K.
Iso
, H.
Yamada
, M.
Saito
, K.
Fujito
, D. A.
Cohen
, J. S.
Speck
, S. P.
DenBaars
, and S.
Nakamura
, Jpn. J. Appl. Phys., Part 2
46
, L761
(2007
).2.
M. H.
Kim
, M. F.
Schubert
, Q.
Dai
, J. K.
Kim
, E. F.
Schubert
, J.
Piprek
, and Y.
Park
, Appl. Phys. Lett.
91
, 183507
(2007
).3.
H.
Zhao
, J.
Zhang
, G.
Liu
, and Tansu
Appl. Phys. Lett.
98
, 151115
(2011
).4.
Y. K.
Ee
, P.
Kumnorkaew
, R. A.
Arif
, H.
Tong
, H.
Zhao
, J. F.
Gilchrist
, and N.
Tansu
, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron.
15
, 1218
(2009
).5.
Y. K.
Ee
, J. M.
Biser
, W.
Cao
, H. M.
Chan
, R. P.
Vinci
, and N.
Tansu
, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron.
15
, 1066
(2009
).6.
S. H.
Park
, D.
Ahn
, B. H.
Koo
, and J. W.
Kim
, Appl. Phys. Lett.
95
, 063507
(2009
).7.
C. T.
Liao
, M. C.
Tsai
, B. T.
Liou
, S. H.
Yen
, and Y. K.
Kuo
, J. Appl. Phys.
40
, 301
(2008
).8.
H.
Zhao
, G.
Liu
, X. H.
Li
, G. S.
Huang
, J. D.
Poplawsky
, S.
Tafon Penn
, V.
Dierolf
, and N.
Tansu
, Appl. Phys. Lett.
95
, 061104
(2009
).9.
H. P.
Zhao
, G. Y.
Liu
, X. H.
Li
, R. A.
Arif
, G. S.
Huang
, J. D.
Poplawsky
, S.
Tafon Penn
, V.
Dierolf
, and N.
Tansu
, IET Optoelectron.
3
, 283
(2009
).10.
Y. K.
Ee
, P.
Kumnorkaew
, R. A.
Arif
, H.
Tong
, J. F.
Gilchrist
, and N.
Tansu
, Opt. Express
17
, 13747
(2009
).11.
H.
Zhao
, G.
Liu
, R. A.
Arif
, and N.
Tansu
, Solid-State Electron.
54
, 1119
(2010
).12.
U. K.
Mishra
, P.
Parikh
, and Y. F.
Wu
, Proc. IEEE
90
, 1022
(2002
).13.
B. N.
Pantha
, R.
Dahal
, J.
Li
, J. Y.
Lin
, H. X.
Jiang
, and G.
Pomrenke
, Appl. Phys. Lett.
92
, 042112
(2008
).14.
H.
Tong
, J.
Zhang
, G.
Liu
, J. A.
Herbsommer
, G. S.
Huang
, and N.
Tansu
, Appl. Phys. Lett.
97
, 112105
(2010
).15.
J.
Zhang
, H.
Tong
, G. Y.
Liu
, J. A.
Herbsommer
, G. S.
Huang
, and N.
Tansu
, J. Appl. Phys.
109
, 053706
(2011
).16.
M.
Jamil
, H.
Zhao
, J.
Higgins
, and N.
Tansu
, Phys. Status Solidi A
205
, 2886
(2008
).17.
G.
Sun
, G.
Xu
, Y. J.
Ding
, H.
Zhao
, G.
Liu
, J.
Zhang
, and N.
Tansu
, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron.
17
, 48
(2011
).18.
A.
Yasan
, R.
McClintock
, K.
Mayes
, D.
Shiell
, L.
Gautero
, S. R.
Darvish
, P.
Kung
, and M.
Razeghi
, Appl. Phys. Lett.
83
, 4701
(2003
).19.
A. J.
Fischer
, A. A.
Allerman
, M. H.
Crawford
, K. H. A.
Bogart
, S. R.
Lee
, R. J.
Kaplar
, W. W.
Chow
, S. R.
Kurtz
, K. W.
Fullmer
, and J. J.
Figiel
, Appl. Phys. Lett.
84
, 3394
(2004
).20.
V.
Adivarahan
, S.
Wu
, J. P.
Zhang
, A.
Chitnis
, M.
Shatalov
, V.
Mandavilli
, R.
Gaska
, and M. A.
Khan
, Appl. Phys. Lett.
84
, 4762
(2004
).21.
Z.
Ren
, Q.
Sun
, S. Y.
Kwon
, J.
Han
, K.
Davitt
, Y. K.
Song
, A. V.
Nurmikko
, H. K.
Cho
, W.
Liu
, J. A.
Smart
, and L. J.
Schowalter
, Appl. Phys. Lett.
91
, 051116
(2007
).22.
A. V.
Sampath
, M. L.
Reed
, C.
Chua
, G. A.
Garrett
, G.
Dang
, E. D.
Readinger
, H.
Shen
, A.
Usikov
, O.
Kovalenkov
, L.
Shapovalova
, V. A.
Dmitriev
, N. M.
Johnson
, and M.
Wraback
, Phys. Status Solidi C
5
, 2303
(2008
).23.
C. G.
Moe
, M. L.
Reed
, G. A.
Garrett
, A. V.
Sampath
, T.
Alexander
, H.
Shen
, M.
Wraback
, Y.
Bilenko
, M.
Shatalov
, J.
Yang
, W.
Sun
, J.
Deng
, and R.
Gaska
, Appl. Phys. Lett.
96
, 213512
(2010
).24.
Y.
Sakai
, Y.
Zhu
, S.
Sumiya
, M.
Miyoshi
, M.
Tanaka
, and T.
Egawa
, Jpn. J. Appl. Phys.
49
, 022102
(2010
).25.
Y.
Taniyasu
and M.
Kasu
, Appl. Phys. Lett.
96
, 221110
(2010
).26.
H.
Hirayama
, N.
Noguchi
, and N.
Kamata
, Appl. Phys. Express
3
, 032102
(2010
).27.
T.
Takano
, Y.
Narita
, A.
Horiuchi
, and H.
Kawanishi
, Appl. Phys. Lett.
84
, 3567
(2004
).28.
M.
Kneissl
, Z.
Yang
, M.
Teepe
, C.
Knollenberg
, O.
Schmidt
, P.
Kiesel
, N. M.
Johnson
, S.
Schujman
, and L. J.
Schowalter
, J. Appl. Phys.
101
, 123103
(2007
).29.
V. N.
Jmerik
, A. M.
Mizerov
, A. A.
Sitnikova
, P. S.
Kop’ev
, S. V.
Ivanov
, E. V.
Lutsenko
, N. P.
Tarasuk
, N. V.
Rzheutskii
, and G. P.
Yablonskii
, Appl. Phys. Lett.
96
, 141112
(2010
).30.
H.
Yoshida
, M.
Kuwabara
, Y.
Yamashita
, K.
Uchiyama
, and H.
Kan
, Appl. Phys. Lett.
96
, 211122
(2010
).31.
H.
Yoshida
, M.
Kuwabara
, Y.
Yamashita
, Y.
Takagi
, K.
Uchiyama
, and H.
Kan
, N. J. Phys.
11
, 125013
(2009
).32.
M.
Kneissl
, D. W.
Treat
, M.
Teepe
, N.
Miyashita
, and N. M.
Johnson
, Appl. Phys. Lett.
82
, 2386
(2003
).33.
C.
Chen
, M.
Shatalov
, E.
Kuokstis
, V.
Adivarahan
, M.
Gaevski
, S.
Rai
, and M.
Asif Khan
, Jpn. J. Appl. Phys., Part 2
43
, L1099
(2004
).34.
J.
Zhang
, H.
Zhao
, and N.
Tansu
, Appl. Phys. Lett.
97
, 111105
(2010
).35.
T.
Kolbe
, A.
Knauer
, C.
Chua
, Z.
Yang
, S.
Einfeldt
, P.
Vogt
, N. M.
Johnson
, M.
Weyers
, and M.
Kneissl
, Appl. Phys. Lett.
97
, 171105
(2010
).36.
W. W.
Chow
, M.
Kneissl
, J. E.
Northrup
, and N. M.
Johnson
, Appl. Phys. Lett.
90
, 101116
(2007
).37.
W. W.
Chow
and M.
Kneissl
, J. Appl. Phys.
98
, 114502
(2005
).38.
S. H.
Park
and S. L.
Chuang
, Appl. Phys. A: Mater. Sci. Process.
78
, 107
(2004
).39.
S. H.
Park
, Semicond. Sci. Technol.
24
, 035002
(2009
).40.
S. L.
Chuang
, IEEE J. Quantum Electron.
32
, 1791
(1996
).41.
S. L.
Chuang
and C. S.
Chang
, Semicond. Sci. Technol.
12
, 252
(1997
).42.
43.
H.
Zhao
, R. A.
Arif
, Y. K.
Ee
, and N.
Tansu
, IEEE J. Quantum Electron.
45
, 66
(2009
).44.
H.
Zhao
and N.
Tansu
, J. Appl. Phys.
107
, 113110
(2010
).45.
I.
Vurgaftman
and J. R.
Meyer
, in Nitride Semiconductor Devices
, edited by J.
Piprek
(Wiley
, New York
, 2007
), Chap. 2.46.
I.
Vurgaftman
and J. R.
Meyer
, J. Appl. Phys.
94
, 3675
(2003
).© 2011 American Institute of Physics.
2011
American Institute of Physics
You do not currently have access to this content.