Лк19 (975665), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Современные полупроводниковые лазеры – многослойные структуры (рис. 7.6) имеют следующие преимущества: уменьшение рабочего тока вследствие малой площади активной полоски; улучшение условий теплоотвода вследствие двумерного растекания энергии в толще диода; уменьшение деградации приборов вследствие удаления почти всего pn-перехода от поверхности кристалла.
|
|
Дальнейшее развитие техники и технологии приводит к лазерам с квантово-размерными слоями.
При уменьшении толщины базы гетероструктур начинают наблюдаться квантово-размерные эффекты. Для этого толщина базы (
) должна стать соизмеримой с длиной волны де Бройля 
, то есть составлять десятки ангстрем. Современная технология позволяет выращивать квантоворазмерные структуры из различных материалов: InP-InAlPAs, InP-InGaPAs, GaAs-AlGaAs. На рис. 7.6,а представлена энергетическая структура системы GaAs-AlGaAs. Здесь E1, Е2 представляют энергетические состояния электронов Ehh1, Еhh2, Еhh3 – состояния тяжелых дырок, Elh1, Еlh2 – состояния легких дырок. На рис. 7.6,б представлена соответствующая диаграмма плотности состояний.
|
|
|
| Рис. 75. Диаграмма энергетических уровней КРС на основе AlxGa1–xAs / GaAs / AlxGa1–xAs | Рис. 7.6. Плотности состояний в зоне проводимости и валентной зоне однослойной КРС |
Полупараболы, представляющие собой край зоны проводимости Ec и валентной зоны Ev, соответствуют плотностям состояний объемного полупроводника. Ступенчатое изменение плотности состояний характеризует структуру с квантовыми ямами. Междузонные рекомбинационные переходы (правило отбора 
) происходит из основного состояния в зоне проводимости (например, E1) в основное состояние в валентной зоне (например, Ehh1). Энергия перехода дается выражением:
Носители, захваченные из широкозонного полупроводника в квантовую яму при малой толщине ямы , не успевают релаксировать на наиболее глубокие уровни, прежде чем рекомбинируют с дырками, в результате происходит ослабления полос излучения.
Квантово-размерный лазер имеет высокую спектральную и пространственную когерентность излучения, низкие потери излучения на поглощение в активной области, низкую пороговую плотность тока и ее меньшую чувствительность к температурным изменениям.
Полупроводниковые лазеры с квантово-размерными слоями изготовляются с помощью жидкофазной и газофазной эпитаксии.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
