Stimulated emission in CdS under N₂ laser excitation

Summary

Optical-gain measurements have been carried out, for the first time, in various samples of CdS excited by a nitrogen laser in the temperature range between 80 K and 300 K. Spontaneous spectra show an additional band at the long-wavelength side of excitonic band A-LO; the same band gives stimulated emission up to room temperature. The dependence of stimulated emission on temperature and pumping and the magnitude of the measured gain are consistent with a recombination mechanism due to an exciton-electron collision process.

Riassunto

Sono state effettuate misure di guadagno ottico in vari campioni di CdS eccitati con un laser ad azoto nell’intervallo di temperatura tra 80 K e 300 K. Gli spettri di emissione spontanea mostrano un’ulteriore banda ad energia più bassa di quella dell’emissione eccitonica A-LO; la stessa banda mostra emissione stimolata anche a temperatura ambiente. La dipendenza dell’intensità dell’emissione stimolata dalla temperatura e dal pompaggio e i valori misurati per il guadagno sono in accordo con un meccanismo di ricombinazione connesso con un processo di collisione eccitone-elettrone.

Резюме

Впервые проведены измерения оптического усиления. Измерения проводились в различных образцах CdS, возбужденных азотным лазером в области температур от 80 К до 300 К. Спонтанные спектры обнаруживают дополнительную зону в длинноволновой области экситонной зоны A-LO. Эта зона дает стимулированное излучение вплоть до комнатной температуры. Зависимость стимулированного излучения от температуры и накачки и величина измеренного усиления согласуются с механизмом рекомбинации, который обусловлен процессом экситонэлектронных соударений.