《半导体光电子学课件》下集4.3同质结及异质结激光器.pptx

§4.3 同质结及异质结激光器第一页，共十一页。§4.3.1 同质结一.同质结LD的有源区构成 有源区构成： 高浓度受主 杂质扩散 进n型GaAs 半导体中第二页，共十一页。有源区： ①空间电荷区 → 外加电场可忽略 ②p型材料中e的扩散区 → 外加电场时同质结的有源区 ③ n型材料中h的扩散区 → 外加电场时可忽略第三页，共十一页。 同质结LD在垂直于pn结方向上的折射率分布，增益分布，光强分布第四页，共十一页。二.同质结激光器 与温度T的关系 高且随T发生剧烈变化 1. T↑ ↑ p区电子扩散区lh↑ 中和↑ 反转↓ 维持 ↑ 2. T↑ 光波导效应↓ 光场限制↓ ↑第五页，共十一页。 3. T↑ 激射长波长↑（λ红移）↑ 光子在p区吸收增加 光子损耗↑ ↑第六页，共十一页。§4.3.2 单异质结LD一.构成第七页，共十一页。二.优点： ①当P-GaAs层厚度小于一个电子扩散长度，层内非平衡少数载流子增长 ②异质结折射率差形成光波导效应，减少光子损耗 ③工艺简单，只多一次外延第八页，共十一页。三.缺点 ①pn同质结电子注入效率低 ② pn同质结对有源层的空穴扩散没限制 ③对光子微弱光波导效应第九页，共十一页。§4.3.3 双异质结LD单异质结中的一个np同质结用一个异质结代替优点： ①高效率向有源区注入载流子 ②有源区两边异质结分别对e和h进行限制第十页，共十一页。 ③还能利用异质结产生光波导效应，而且对称性好 ④有源层无需重掺杂就可以使非平衡电子浓度比注入源区（N）高（超注入） ⑤阈值电流密度下降第十一页，共十一页。