Dynamic conductivity of symmetric three-barrier plane nanosystem in constant electric field

Abstract

The theory of dynamic conductivity of nanosystem is developed within the model of rectangular potentials and different effective masses of electron in open three-barrier resonance-tunnel structure in a constant homogeneous electric field. The application of this theory for the improvement of operating characteristics of quantum cascade laser active region (for the experimentally investigated In₀.₅₃Ga₀.₄₇As/In₀.₅₂ Al₀.₄₈As heterosystem) proves that for a certain geometric design of nanosystem there exists such minimal magnitude of constant electric field intensity, at which the electromagnetic field radiation power together with the density of current flowing through the separate cascade of quantum laser becomes maximal.

У моделi прямокутних потенцiалiв i рiзних ефективних мас електрона у рiзних елементах вiдкритої трибар’єрної резонансно-тунельної структури, що знаходиться в постiйному однорiдному електричному полi, розроблена теорiя динамiчної провiдностi наносистеми. Застосування розробленої теорiї для покращення робочих характеристик активної областi квантового каскадного лазера (на основi експериментально дослiджуваної системи In₀.₅₃Ga₀.₄₇As/In₀.₅₂ Al₀.₄₈As ) показало, що при заданому геометричному дизайнi наносистеми iснує така мiнiмальна величина напруженостi постiйного електричного поля, при якiй одночасно максималiзується як величина потужностi електромагнiтного випромiнювання, такi густина струму, що проходить крiзь окремий каскад квантового каскадного лазера.