Материалы оптоэлектроники. Полупроводниковые светоизлучающие структуры — страница 4

  • Просмотров 4390
  • Скачиваний 398
  • Размер файла 24
    Кб

маломощные газовые, твердотельные и полупроводниковые лазеры. Разрежённость газового наполнения в рабочем объёме обусловливает высокую степень монох- роматичности, одномодовость, стабильность частоты, острую на- правленность и, в конечном счёте, когерентность излучения. В то же время значительные габариты, низкий к.п.д., прочие недостатки газоразрядных приборов не позволяют рассматривать этот вид ОКГ как универсальный

оптоэлектронный элемент. Значительные мощности излучения твердотельных лазеров обус- лавливают перспективность применения этих генераторов в дально- действующих волоконнооптических линиях связи. Наибольший интерес для разнообразных оптоэлектронных приме- - 6 - нений представляют полупроводниковые лазеры благодаря высокому к.п.д., малым габаритам, высокому быстродействию, простоте уп- равления. Особенно выделяются

гетеролазеры на основе тройного полупроводникового соединения Ga Al As. В их структуре тонкий слой n-типа проводимости "зажат" между областями n- и p-типов того же материала, но с большими значениями концентраций алюми- ния и соответственно этому большими ширинами запрещённой зоны. В роли резонатора может также выступать поверхностная дифракцион- ная решётка, выполняющая функцию распределённой оптической об- ратной связи. Для

оптоэлектроники особый интерес представляют полупровод- никовые излучатели - инжекционные (светодиоды) и электролюминес- центные (электролюминофоры). В первых излучение появляется в ре- зультате рекомбинации дырок с инжектированными через pn-переход электронами. Чем больше ток через светодиод, тем ярче его высве- чивание. В зависимости от материала диода и примесей в нём меня- ется цвет генерируемого излучения: красный, жёлтый,

зелёный, си- ний (соединения галия с фосфором и азотом, кремния с углеродом и пр., см. табл.1). Светодиоды на основе соединения галия с мышь- яком генерируют невидимое излучение с длиной волны 0,9...0,92 мкм. На этой длине волны кремниевые фотоприёмники имеют макси- мальную чувствительность. Для светодиодов характерны малые раз- меры (0,3 7& 00,3 мм), большие срок службы (до 100 тыс. ч.) и быст- родействие (10 5-6 0...10 5-9 0 с), низкие

рабочие напряжения (1,6...3,5 В) и токи (10...100 мА). . - 7 -  ш1.5  Л+ Таблица 1. Основные материалы для светодиодов. ╔════════════╤══════╤══════════╤═════════╤═════════════════╗ ║ Полупро- │  4o 0  5  0│ Цвет │Эффектив-│ Быстродействие, ║ ║ водник