The focus of this thesis was the performance improving application of more than two alloys for active regions of injectorless quantum cascade lasers. As the complexity and freedom in design increases, suitable algorithms for the design process had to be developed. With this approach, former threshold current densities of 0.73 kA/cm² were reduced to record low 0.45 kA/cm² along with increased thermal stability. Another device optimization on output performance increased the overall efficiency from 2.4 % to 7.1 %. Both improvements enabled previously not-existent continuous wave operation of injectorless devices above room temperature, exhibiting an acceptable 1.73 kA/cm2 at 293 K. Besides these improvements, detailed analysis of injectorless active regions, especially their field and current dependent gain and injection behavior were investigated.     «

The focus of this thesis was the performance improving application of more than two alloys for active regions of injectorless quantum cascade lasers. As the complexity and freedom in design increases, suitable algorithms for the design process had to be developed. With this approach, former threshold current densities of 0.73 kA/cm² were reduced to record low 0.45 kA/cm² along with increased thermal stability. Another device optimization on output performance increased the overall efficiency fr...     »

Der Fokus dieser Arbeit bestand in der Verbesserung der Effizienz von Quantenkaskadenlasern unter Benutzung von mehr als zwei Materialzusammensetzungen innerhalb der aktiven Zone. Mit dem hierdurch gewonnenen Freiheitsgrad, und einem neu entwickelten Evolutionsalgorithmus zur Optimierung, wurden die weltweit niedrigsten Schwellströme für Quantenkaskadenlaser mit 0.45 kA/cm2 bei 300 K erreicht. Weitere Optimierung und detaillierte Analysen verbesserten die Gesamteffizienz von 2.4 % auf 7.1 %. Beide Verbesserungen erlaubten erstmals auch injektorlosen Quantenkaskadenlasern den Dauerstrichbetrieb mit 1.73 kA/cm2 bei 293 K.     «

Der Fokus dieser Arbeit bestand in der Verbesserung der Effizienz von Quantenkaskadenlasern unter Benutzung von mehr als zwei Materialzusammensetzungen innerhalb der aktiven Zone. Mit dem hierdurch gewonnenen Freiheitsgrad, und einem neu entwickelten Evolutionsalgorithmus zur Optimierung, wurden die weltweit niedrigsten Schwellströme für Quantenkaskadenlaser mit 0.45 kA/cm2 bei 300 K erreicht. Weitere Optimierung und detaillierte Analysen verbesserten die Gesamteffizienz von 2.4 % auf 7.1 %. Bei...     »