Время жизни носителей и частота по уровню 3 дБ

August 13, 2011 by admin Комментировать »

Уменьшение времени жизни неосновных носителей за счет сильного легирования активной области или введения глубоких примесных центров приводит к увеличению максимальной частоты модуляции светодиода. Введение глубоких примесных центров имеет двойной эффект. С одной стороны, наличие этих центров вызывает сокращение времени жизни неосновных носителей, тем самым повышая частоту по уровню 3 дБ. Однако, с другой стороны, оно ведет к снижению интенсивности излучения и увеличению нагрева структуры светодиода. Высокие концентрации легирующих примесей в активной области также сокращают время жизни неосновных носителей и часто, но не всегда, ведут к уменьшению квантового выхода излучения диода.

Проанализируем влияние снижения времени жизни неосновных носителей на интенсивность излучения и значение частоты по уровню 3 дБ. В соответствии с уравнением (24.8) частота по уровню 3 дБ связана с временем жизни носителей при излучательной рекомбинации соотношением Внутренний квантовый выход излучения светодиода определяется выражением

Рис. 24.7. Зависимости расчетных значений выходной мощности светодиода от частоты модуляции, построенные при разных значениях времени жизни носителей при безызлучательной рекомбинации. Излучательное время жизни

принято равным 10 не

Способы снижения времени жизни неосновных носителей без уменьшения квантового выхода излучения светодиодов еще не найдены. Если это удастся сделать, будет достигнут реальный прогресс в увеличении быстродействия светодиодов (Chenetal., 1999).

Предложен (Chenetal., 1999) метод уменьшения времени жизни неосновных носителей без сушественного ухудшения внутреннего квантового вйхода излучения светодиодов — сильное легирование бериллием активной области GaAsNa— (2-7) • 10’® см~^. Для проверки был изготовлен светодиод с ЛГд = 2 ■ 10’® см~^. Частота отсечки такого диода оказалась равной 440 МГц при внутреннем квантовом выходе излучения 25-30%. При уровне легированияNa= 7 • 10’® см~^ частота отсечки стала равна 1,7 ГГц, а внутренний квантовый выход 10%.

Библиографическийсписок

Chen С. Н., Hargis М., Woodall J. М., Melloch М. R., Reynolds J. S., Yablonovitch е., and Wang W. "GHz bandwidth GaAs light-emitting diodes" Appl. Phys. Lett.74, 3140 (1999).

Ikeda K., Horiuchi S., Tanaka Т., and Susaki W. "Design parameters of frequency response of GaAs-AlGaAs DH LEDs for optical communications" IEEE Trans. Electron Dev. ED-24,1001 (1977).

Lee T. P. "Effect of junction capacitance on the rise time of LEDs and on the

turn-on delay of injection lasers" Bell Syst. Tech. J.54, 53 (1975). Saul R. H., Lee T. P., and Burrus C. A. "Light-emitting-diode device design" in Lightwave Communications Technology edited by W. T. Tsang, Semiconductor and Semimetals,22 Part С(Academic Press, San Diego, 1985). Schubert E.F., Hunt N.E.J., Malik R.J., Micovic M., and Miller D. L. "Temperature and modulation characteristics of resonant-cavity light-emitting diodes" IEEE J. Lightwave TechnoL14, 1721 (1996).

Wood D. Optoelectronic Semiconductor Devices p. 98 (Prentice Hall, New York, 1994).

Zucker J. "Closed-form calculation of the transient behavior of (AlGa)As double heterojunction LEDs"/. AppL Phys.49, 2543 (1978).

 

Источник:

 Шуберт Ф. Светодиоды / Пер. с англ. под ред. А.Э. Юновича. — 2-е изд. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2008. – 496 с. – ISBN 978-5-9221-0851-5.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты