Nonparabolicity effects on the intersubband transitions probability in GaAs/AlGaAs quantum wells

 

Effet de la non parabolicité sur la probabilité

des transitions intersousbandes

dans les puits quantiques GaAs/AlGaAs

 

H. Akabli1, A. Almaggoussi1*, A. Abounadi1, B. Nacer1, K. Zekentes2

1Equipe d’Etude des Matériaux Optoélectroniques (E.E.M.O.), FSTG Marrakech, BP549, Marrakech

2Foundation for Research and Technology-Hellas (FORTH) / I.E.S.L Microelectronics Research Group Vassilika Vouton

P.O. Box 1527, 711 10 Heraklion, Crete – Greece

* Corresponding author. E-mail: almaggoussi@menara.ma

Received: 27 December 2007; revised version accepted: 21 December 2008

 

Abstract
    This study focuses on the effect of non parabolicity on  the optical transitions in I. R- photodetectors based on GaAs-AlGaAs multi-quantum wells. We first calculated the eigenenergies and wave functions  using the envelope function formalism based on the 8 band  Kane model , both in the parabolic and the nonparabolic cases. Second, we calculated the oscillator strength in the two cases in order to estimate the effect of non parabolicity on the probabilities of the different intersubband transitions.

 

Keywords: Quantum well; envelope function; intersubband transitions; oscillator  strength.

 

Résumé

     Le travail que nous présentons porte sur l’étude des énergies des transitions optiques dans des photodétecteurs infrarouges  à base de multipuits  quantiques GaAs/AlGaAs.

Les photodétecteurs à base de multipuits quantiques GaAs/AlGaAs  utilisent les énergies de transitions entre des niveaux appartenant à la même sousbande. Il est donc important de prévoir théoriquement la valeur de ces énergies afin de maîtriser les paramètres qui peuvent limiter les performances du détecteur. Dans ce sens, notre apport  consiste dans un premier temps à déterminer la position énergétique des minibandes de conduction et l’effet de la non parabolicité sur leur largeur. Dans un deuxième temps on s’intéressera aux conséquences de cet effet sur les probabilités de ces transitions.

 

Mots clés : Puits quantique; fonction enveloppe; transitions intersousbandes; force d’oscillateurs.

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