单异质结半导体激光器.课件

1、激光二极管，s120100031-成本高，Single Hetero Structure laser diode，异质结是什么？异质结是两种不同金端宽度的茄子材料，在原子尺度上形成完美界面的材料。牙齿两种材料的能带结构不同，因此界面上的能量水平一致。最基本的接触接口是半导体和半导体、金属和半导体、绝缘体和半导体之间的接口。由两种茄子其他半导体材料组成的结称为半导体异质结。在异质结、半导体异质结中，如果两种半导体材料的晶格常数相差很大(1%以上)，晶格失配将在交界面形成许多缺陷能量水平。这是猝灭发光的心能量支付。因此，在实际应用中，选择为激光二极管的半导体异质性必须由两个具有匹配晶格的半导体组成

2、。在晶格匹配的半导体异质结中，如果两种茄子材料徐璐从界面渗透或扩散，形成过渡层；过渡层厚度小于几个原子层的结称为突变结；过渡层大于牙齿厚度的结称为缓变结；突变异质结是理想情况。异质结，在这种理想情况下，构成异质结的两种半导体材料的禁止宽度、电子亲和税和电容的差异可能导致界面上出现“飞”、“凹”、“尖”等现象。安德森提出了这种理想异质结的能带结构模型。他的研究表明，在突变异质结中，两种材料的电子亲和差很强，在界面上大大降低了电场，因此传导台和价位上出现了比较强的尖峰和楼梯。因此，异质结用作发光装置时没有同质结的优点。例如，P型是窄禁带，N型是宽禁带材料的异质结在价格范围内产生一个阶段，很明显，空

3、穴从P型进入N型时经过的壁垒大于电子从N型进入P型区域的壁垒。(阿尔伯特爱因斯坦、美国电视电视剧(Northern Exposure)、Northern Exposure因此加上正向偏压，从N区向P区的电子注入比从空穴向N区的注入大得多，从而显着提高注入效率，从而提高发光效率。)。我们知道pn结发光器发光主要发生在P区。此时，我们知道，如果P区外长了另一种禁止宽度的P型材料，加上正向偏移从N区进入P区的电子会被宽波段P区屏障阻挡。(约翰f肯尼迪，美国电视电视剧(Northern Exposure，Northern Exposure)，异质结，P区薄的话，可以限制P区内电子的扩散长度，将电子的复

4、合区域限制在非常薄的范围内，大大提高载流子注入P区内的浓度。有助于提高油类化合物的概率，提高复合区的光密度。此外，P区域发射的光子的能量与P区域频带宽度相同，但小于P区域频带宽度，因此光子通过P时不会被吸收。这样，P区就形成了光发射窗口，P区发出的光通过P区容易发射到零件外。1962年GaAs同质结半导体激光器研制成功，但只能在液氮温度下用脉冲操作，缺乏实用价值。半导体发展史上的一个重要突破是1967年利用液相外延制作了单个异质半导体激光器，在室温下启动了脉冲，其临界电流密度比同质结半导体激光器低了一个等级。1963年，Kroemer和Alferov等公司提出了利用没有频带间距的半导体材料构成

5、异质结构激光器的想法。牙齿异质激光游乐场采用窄波段缝隙、高折射率材料、限流层(限流层)采用宽带缝隙、低折射率材料。异质结结构使用两种材料的带隙差异形成的导带、接待的转移作为在游乐园限制电子和空穴的障碍，很容易产生由光增益、两种材料的折射率形成的折射率光波。此外，通过将亮度限制在游乐园，可以减少内部损失，提高光电转换效率。异质结的发展，早期研究表明，只有构成异质结的两种材料的晶格常数严格一致，才能制造出性能好的激光装置。到1970年，随着多层材料生长技术的成熟，相继开发了室温脉冲和室温连续工作的GaAs/GaAlAs异质激光器，Panish等开发了GaAs双异质激光器，其临界电流密度已下降到1.

6、6KA/cm2。在异质结构中，活性层和包层徐璐成长为其他半导体材料，两者的折射率差比同质结结构增加了几倍，因此其广场限制系数增加，广场向外渗透的比率相对小，折射率差大小，非常薄的有源层足以形成光波层，有助于粒子数反转，其工作阈值的电流密度也容易降低。此外，由于异质结结构比同质结注入效率高，牙齿结构的激光具有更好的器件性能。(大卫亚设、美国电视电视剧、异质性、异质性、异质)、异质结开发、异质结组成，它是由具有两个不同带隙的半导体材料(如GaAs、AlGaAs)构成的薄层，临界电流密度，如图1 (a)所示，牙齿单异质激光器的结构是在GaAs的pn结的P型GaAs侧进一步生长P型AlGaAs半导体的

7、三层结构。如图1 (b)、(C)所示，牙齿三层半导体材料的禁止宽度和折射率不相同。可以添加热平衡状态和正电压，如图1(d)、(E)所示。牙齿激光的优点是阈值低，效率高。牙齿激光器的优点是阈值低，效率高。这是因为AlGaAs比GaAs具有更宽的带隙宽度和更低的折射率。由于AlGaAs的禁止宽度比GaAs大小，在P型GaAsAlGaAs异质点产生了高障碍，从N型GaAs注入P型GaAs的电子受到干扰，无法继续扩散到P型AlGaAs。与没有这种屏障时相比，p-GaAs层内的电子浓度增加，增益增加。相反，P型AlGaAs在P型GaAs的发光吸收系数小的情况下损失小。AlGaAs的折射率低于GaAs，从而限制光子进入AlGaAs区域，使光线反射并限制到P区域，从而减少周围未刺激区域中的光线吸收。单异质结激光器