Зонная структура гетероперехода

Рис. 6.44. а — профиль показателя преломления б — поперечное сечение пучка е —зонная структура полупроводника с двойным гетеропереходом, используемого в диодном лазере. [c.413]

Кроме лазера на арсениде галлия, применяются и другие типы полупроводниковых лазеров. Крупные успехи в разработке полупроводниковых лазеров связаны с появлением инжекционных лазеров на гетеропереходах. Так называют сложные р —п-структуры, состоящие из полупроводниковых материалов с различной шириной запрещенной зоны. [c.297]

Энергетические зонные диаграммы п — Р-гетеропереходов строятся так же, как и диаграммы р — Л -гетеропереходов. Строя для п — / -структуры диаграмму, подобную приведенной на рнс. 4.3.1, ао с F вблизи Ес, н Fi вблизи Е , получаем выражение для контактной разности потенциалов [c.256]

Из выражения (5.97) можно видеть, что превыщение толщины активной зоны / поперечным размером электромагнитной моды й приводит к увеличению / ор наряду с появлением к( ) по этой же причине. Пороговая плотность тока может быть снижена за счет использования более сложных структур переходов, однако обсуждение лазеров на таких гетеропереходах выходит за рамки настоящей книги. Этот вопрос подробно рассматривается в справочнике [167]. Другая проблема, обусловленная малой толщиной активной зоны, связана с большой расходимостью пучков излучения этих лазеров (порядка Х/й). Это приводит к необходимости использования дополнительной оптики в тех случаях, когда требуются хорошо коллимированные пучки. [c.227]

Рис. 7.5.1. Схематическое изображение энергетической зонной диаграммы гетеропереходов. а — структура Ы рРу, область, занятая электронами, которые дают вклад в ток утечки возникающий вследствие неполного ограничения для носителей, обозначена штриховкой б — структура ЫхрРуРх, току утечки препятствует Р — Рл-гетеропереход.

В теоретических расчетах взаимного расположения зон в гетеропереходе, использующих объемные зонные структуры полупроводников, был достигнут определенный прогресс [9]. Значительные эксперимеигальные и теоретические усилия направлены в настоящее время на создание более совершенных моделей, описывающих гетеропереходы. Можно ожидать, что полученные результаты заставят пересмотреть и усовершенствовать модель Андерсона , которая используется в этой главе. Однако изложенные здесь концепции позволяют ввести в рассмотрение основные понятия, которые будут полезны при дальнейшем развитии наших представлений о гетеропереходах, происходящем в результате продолжающихся экспериментальных и теоретических исследований. [c.219]

Для построения энергетических зонных диаграмм гетеропереходов необходимо знать зонные структуры образующих их полупроводников. Для тройных или четверных полупроводниковых твердых растворов необходимо также знать зависимость нх зонной структуры от состава. В следующем параграфе мы вначале определим параметры, необходимые для описания GaAs и AIAs, а затем установим зависимость этих параметров от состава X для AUGai ,As. [c.219]

Рис. I. Зонные диаграммы полупроводниковой структуры (i), концентрация эпоктронов п и дырок р ), амплитуда светового поля и коаф. усиления g (3) а — в ла.зере с р — п-перехо-дом б — в гстеролазере с 1 гетеропереходом (с односторонним ограничением) в — в гетеролазере с двойной гетероструктурой (С двусторонним ограничением). а

ГЕТЕРОПЕРЕХОД — контакт двух различных но хнм. составу полупроводников. Г. может быть образован между двумя мопокристаллич. или а.морфны.ми полупроводниками, между монокристаллич. и аморфным полупроводниками, однако наиб, практич. значение имеют Г., образованные мoнoкpи тaллaмi . Иа границе Г. происходит изменение свойств полупровод-пикового материала структуры эиергетич. зон, ширины запрещённой зоны эффективных масс носителей [c.446]

Ф, с сильным внутр. электрич. полем представляют собой полупроводниковые структуры с выпрямляющими контактами полупроводник—металл и гетеропереходами (см. также Контактные явления в полупроводниках). В таких Ф. свет возбуждает электроны в зону проводимости ниже уровня вакуума, а дополнительную энергию, необходимую для выхода в вакуум, фотоэлектроны приобретают в сильном электрич. поле внутри полупроводника. Длинноволновая граница таких Ф. определяется шириной запрещённой зоны полупроводника (Хо[мкм]я = l,24/ < j [эВ]). Ф. с выпрямляющим контактом полупроводник — металл изготавливаются на основе полупроводниковых соединений /i-InGaAs и -InGaAsP и представляют собой эпитаксиальные слои таких полупроводников, на поверхность к-рых наносится тонкая ( 10 нм) плёнка Ag. Работа выхода Ag снижается адсорбцией цезия и кислорода до величины а 1,1 эВ, Такие Ф. работают при включении на контакт внеш. напряжения в обратном направлении (плюс , на Ag) V=2—5 В. Фотоэлектроны, возбуждённые светом в зону проводимости, разогреваются. в сильном электрич. поле контакта и выходят в вакуум сквозь плёнку Ag, Ф. на основе InGaAs с 0,75 эВ имеют порог чувствительности /(-о 1,7 мкм, а квантовый выход достигает 10" —10 электрон/фотон при ).< 1,6 мкм. [c.349]

Перечислим и кратко охарактеризуем различные гетероструктуры в определенной последовательности, позволяющей легче уяснить связь и различие между понятиями. Энергетическая схема типичных многослойных гетероструктур изображена на рис. 1—4. Верхняя и нижняя линии показывают координатную зависимость положения дна зоны проводимости и потолка валентной зоны в направлении главной оси структуры, или оси роста. Удобно стартовать с одиночного гетероперехода single helerojun tion,-рис. 1) между двумя компози- [c.7]

Двойной гетеропереход double heterojun tion) первого рода Bj / S представляет структуру с одиночной квантовой ямой, если ширина запрещенной зоны в материале А меньше таковой в материале В, т.е. Eg Eg. В первом случае внутренний слой А образует потенциальную яму, в которой происходит размерное квантование электронных и дырочных состояний (рис. 2, а). Во втором случае слой А образует потенциальный барьер для электронов и дырок (рис. 2, б). Ясно, что двойной гетеропереход второго рода является структурой с квантовой ямой для одного сорта носителей и одновременно структурой с одиночным барьером для другого сорта носителей. На рис. 2, а схематически показана структура с прямоугольной ямой. Используя в качестве композиционного материала А твердый раствор и изменяя его состав в процессе роста, можно создавать ямы другой формы — параболические, треугольные и т, п. [c.8]

Для создан1Ш эффекта генерирования узконаправленного излучения с высокой спектральной яркостью у-п-переход огратшчивяют г двух сторон слоями так называемых твердых растворов — структур, имеющих более низкий показатель преломления и более широкую запрещенную зону. Эти контакты двух разнородных кристаллических структур принято называть гетеропереходами. Дополнительные гетеропереходы ограничивают диффузию (расплывание) носителей и тем самым повышают степень монохроматичности излучения. Кроме того, оии создают дополнительные скачки показателя преломления, ограничивая область распростране1И1Я излучения и уменьшая его расходимость. Гетеролазеры можно [c.309]

Рассмотрение свойств оптического и электронного ограничений гетеропереходов показывает, что использование этих свойств можно развивать дальше, применяя многослойные структуры. - На рис. 7.5. 1, а приведена энергетическая зонная диаграмма NxpPy гетероструктуры х > у) при большом прямом смеще- [c.227]

Энергетические зониые диаграммы N — p — P нлн Ы — п — Р ДГС получаются объединением обсужденных выше диаграмм анизотнпных и изотипных гетеропереходов. Значения концентраций носителей и молярной доли AIAs, для которых построены диаграммы на рис. 4.3.И—4.3.15, характерны для реальных лазерных структур. Для удобства изображения диаграмм толщины слоев взяты равными 0,1 мкм. В ДГС-лазерах толщины N- или Р-слоев должны быть равны 1,0—3,0 мкм, в то время как толщина я- или р-слоя для получения непрерывного режима работы прн комнатной температуре должна лежать в пределах от 0,1 до 0,3 мкм, [c.263]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...