Оптическая и квантовая электроника. Светцов В.И. - 48 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ИГХТУ | Иваново

Составители: 

Рубрика: 

51
1.5.15. Полупроводниковые лазеры
P-n-(полупроводниковый)-диод - основной элемент полупроводникового
лазера. Действие лазера основано на том, что при прямом смещении электроны
инжектируются в p-область, где происходит их излучательная рекомбинация с
имеющимися там дырками. Для создания состояния с инверсией населенностей
необходима большая концентрация дырок в валентной зоне, что достигается
увеличением концентрации легирующей акцепторной примеси. Для того чтобы
инжекция электронов в p-область превышала инжекцию дырок в n-область (где
рекомбинация безызлучательная, а, следовательно, ток дырок в n-область
целиком относится к потерям), необходимо, чтобы концентрация донорной
примеси в n-области была выше концентрации акцепторной примеси в p-
области. Таким образом, для получения состояния с инверсией населенностей в
p-области необходима высокая степень легирования примесями обеих областей
p-n-перехода.
Излучателем является узкая часть p-области, прилегающая к p-n-
переходу. Конструкция лазерного диода показана на рис.1.16. Зеркалами
являются гладкие грани самого полупроводникового кристалла, получаемые
обычно скалыванием его краев. Вынужденное излучение происходит
параллельно р-n-переходу (рис.1.16). Типичными размерами лазерного
кристалла являются (мкм):
длина 100 - 500 ширина 200 - 400 высота 80 - 100 толщина области
рекомбинации 1 - 3
Отрицательный электрод
n-GaAs(Подложка)
GaAs(активный слой)
Положительный электрод
p-GaAs
Радиатор
x
1-x
n-Al Ga As
x
1-x
p-Al Ga As
Свет
Рис.1.16. Схематическое изображение конструкции полупроводникового
(инжекционного) лазера. 
                    1.5.15. Полупроводниковые лазеры
      P-n-(полупроводниковый)-диод - основной элемент полупроводникового
лазера. Действие лазера основано на том, что при прямом смещении электроны
инжектируются в p-область, где происходит их излучательная рекомбинация с
имеющимися там дырками. Для создания состояния с инверсией населенностей
необходима большая концентрация дырок в валентной зоне, что достигается
увеличением концентрации легирующей акцепторной примеси. Для того чтобы
инжекция электронов в p-область превышала инжекцию дырок в n-область (где
рекомбинация безызлучательная, а, следовательно, ток дырок в n-область
целиком относится к потерям), необходимо, чтобы концентрация донорной
примеси в n-области была выше концентрации акцепторной примеси в p-
области. Таким образом, для получения состояния с инверсией населенностей в
p-области необходима высокая степень легирования примесями обеих областей
p-n-перехода.
      Излучателем является узкая часть p-области, прилегающая к p-n-
переходу. Конструкция лазерного диода показана на рис.1.16. Зеркалами
являются гладкие грани самого полупроводникового кристалла, получаемые
обычно скалыванием его краев. Вынужденное излучение происходит
параллельно р-n-переходу (рис.1.16). Типичными размерами лазерного
кристалла являются (мкм):
длина 100 - 500 ширина 200 - 400 высота 80 - 100 толщина области
рекомбинации 1 - 3

                                           Отрицательный электрод
                                           n-GaAs(Подложка)
                                            n-Al xGa1-x As
                                           GaAs(активный слой)
                                            p-Al xGa1-x As
                                            p-GaAs
                                           Положительный электрод
                                            Радиатор




       Свет

   Рис.1.16. Схематическое изображение конструкции полупроводникового
                          (инжекционного) лазера.


                                    51

Страницы