Streuungskanäle in Terahertz-Quantenkaskadenstrukturen bei hohen Temperaturen

Die Auswirkungen von Streuungskanälen in Terahertz-Quantenkaskadenlasern mit hoher Betriebstemperatur werden untersucht. Der Elektronentransport wird mittels einer Dichtematrix-Monte-Carlo-Methode berechnet, wobei die Streuungskanäle isoliert werden, um ihre Effekte durch Einbeziehung und Ausschluss eines jeden Kanals in den Transportberechnungen zu bestimmen. Streuungskanäle, die in das Kontinuum übergehen, sowie die Wechselwirkung mit longitudinal-optischen Phononen werden berücksichtigt. Alle untersuchten Kanäle außer einem reduzieren die maximale Betriebstemperatur, und nur die Phonon-Rückstreuung zum oberen Laserniveau verbessert die thermische Leistung. Eine verbesserte Isolierung der Streuungskanalzustände wird erwartet, die Betriebstemperatur weiter zu erhöhen, wobei thermisches Rückfüllen zum unteren Laserniveau dominiert.