В классических полупроводниковых источниках света увеличение значения рабочей длины волны и увеличение температуры приводят к экспоненциальному падению квантовой эффективности за счет быстрого повышения вклада безызлучательной Оже-рекомбинации по сравнению с излучательными переходами. Для подавления этого эффекта, в частности, предпринимаются попытки создания ИК-излучателей на основе гетеропереходов II типа в материальных системах A3B5, где Оже-рекомбинация значительно подавлена за счет пространственного разделения областей существования неравновесных электронов и дырок. Это позволяет надеяться на получение с помощью таких структур ИК-излучения при комнатной температуре. Однако пространственное разделение приводит к тому, что вероятность излучения в таких системах существенно уменьшается.
Наряду с этим одним из перспективных направлений в данной научной области является применение в качестве активной области излучателя наноструктур с квантовыми ямами (КЯ) на основе узкозонного твердого раствора Cdx Hg1‑x Te (КРТ), относящегося к материальной системе А2В6. Например, еще в [1] было теоретически показано, что применение квантовых ям на основе КРТ может позволить снизить скорость безызлучательной Оже-рекомбинации в несколько десятков раз.
В данной работе рассмотрены имеющиеся на настоящий момент наработки по вопросу получения стимулированного излучения в ИК-диапазоне в структурах на основе КРТ с квантовыми ямами. Подобные исследования для фотолюминесценции были проведены нами ранее [2–4]. Также нами будет проведен анализ представленных в рассмотренных работах экспериментальных данных и по возможности будет дана интерпретация наблюдаемого излучения. В расчетах будет использована методика, описанная нами ранее в [5–8].
В одной из первых работ в данном направлении [9], выполненной группой сотрудников института Северной Каролины (США), представлены экспериментальные спектры наблюдения спонтанного и стимулированного излучения с максимумом спектральной характеристики на энергиях 436 мэВ и 452 мэВ соответственно. Авторами рассматривалась структура с множественными квантовыми ямами Cd0,37Hg0,63Te (16,6 нм) / Cd0,85Hg0,15Te (6 нм), состоящая из 30 периодов, выращенная методом молекулярно-лучевой эпитаксии. Накачка в эксперименте осуществлялась Nd: YAG-лазером в непрерывном режиме.