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半导体微腔中的室温极化激元激光发射

Room-temperature polariton lasing in semiconductor microcavities.

作者信息

Christopoulos S, von Högersthal G Baldassarri Höger, Grundy A J D, Lagoudakis P G, Kavokin A V, Baumberg J J, Christmann G, Butté R, Feltin E, Carlin J-F, Grandjean N

机构信息

School of Physics and Astronomy, University of Southampton, Highfield, Southampton, SO17 1BJ, UK.

出版信息

Phys Rev Lett. 2007 Mar 23;98(12):126405. doi: 10.1103/PhysRevLett.98.126405. Epub 2007 Mar 21.

DOI:10.1103/PhysRevLett.98.126405
PMID:17501142
Abstract

We observe a room-temperature low-threshold transition to a coherent polariton state in bulk GaN microcavities in the strong-coupling regime. Nonresonant pulsed optical pumping produces rapid thermalization and yields a clear emission threshold of 1 mW, corresponding to an absorbed energy density of 29 microJ cm-2, 1 order of magnitude smaller than the best optically pumped (In,Ga)N quantum-well surface-emitting lasers (VCSELs). Angular and spectrally resolved luminescence show that the polariton emission is beamed in the normal direction with an angular width of +/-5 degrees and spatial size around 5 microm.

摘要

我们观察到,在强耦合 regime 下的块状 GaN 微腔中,室温下会发生低阈值跃迁到相干极化激元态的现象。非共振脉冲光泵浦会产生快速热化,并产生清晰的 1 mW 发射阈值,这对应于 29 μJ cm-2 的吸收能量密度,比最佳光泵浦的(In,Ga)N 量子阱表面发射激光器(VCSEL)小 1 个数量级。角度和光谱分辨发光表明,极化激元发射沿法线方向呈束状,角宽度为±5 度,空间尺寸约为 5 微米。

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