Оптические методы в информатике. Наний О.Е - 93 стр.

                                 93



    Радикальное решение, которое привело к одновременному
уменьшению значений как d, так и t и обеспечило резкое снижение
пороговой плотности тока инжекции, состояло в переходе к
использованию при приготовлении p-n-переходов гетерогенных
структур.
    В гетерогенной структуре p-n-переход создается не в одном и том
же кристалле, а на границе между различными кристаллами, которые
хотя и близки по структуре, но заметно отличаются по некоторым
существенным (для получения перехода с малым значением
пороговой плотности тока инжекции) параметрам. Такой переход
называют гетеропереходом, а лазер на этом переходе - гетеролазером.
    Первая проблема, которую необходимо было решить при создании
p-n-гетеропереходов, состояла в поиске технологий, позволявших
прочно соединить (сплавить) друг с другом два разнородных
полупроводника. Это удается достигнуть далеко не для всякой пары
кристаллов: при их сплавлении в пограничном слое могут возникать
дефекты, делающие слой непрочным и склонным к разрушению.
    Чтобы гетеропереход оказался близким к идеальному (не
имеющему дефектов кристаллической решетки), приведенные в
контакт кристаллы должны иметь однотипные решетки с
совпадающими периодами (как показала практика, точность
совпадения должна быть  0,1%), одинаковые коэффициенты
термического расширения.
    Решить проблему удалось путем использования для создания
гетероперехода    пар       родственных         полупроводниковых
кристаллических соединений, которые, отличаясь по составу и
свойствам, имеют кристаллические решетки, которые чрезвычайно
близки по своим параметрам.
    Характерным примером таких родственных кристаллов являются
арсенид галлия AsGa и арсенид алюминия AsAl. Оба кристалла
являются соединениями элементов III и V групп периодической
системы элементов и относятся к классу полупроводников AIII BV .
    В полупроводниковом        кристалле,   предназначенном      для
использования в гетеролазере, должен быть приготовлен, по крайней
мере, один гетеропереход (а лучше - два или несколько).
Полупроводниковый кристалл с несколькими гетеропереходами
называют гетероструктурой.
    На рис. 9.3 приведены схемы, дающие сравнительное
представление о структурах и некоторых характеристиках гомолазера
и гетеролазеров с односторонним и двухсторонним ограничением
активного слоя.