Поверхностно-излучающие светодиоды Барраса, работающие на длине волны 870 нм

September 17, 2011 by admin Комментировать »

Одна из первых структур светодиодов, пригодных для работы в во- локонно-оптических системах связи, была разработана Чарльзом Бар- расом из компании AT&T BellLaboratories (Burrus, Miller, 1971; Sauletal., 1985). Структура такого светодиода показана на рис. 23.1, а. Светодиод Барраса состоит из двойной гетероструктуры с активной областью GaAs, выращенной на согласованной по параметрам рещетки подложке GaAs. Первоначально предложенная Баррасом структура была простым гомопереходом. Но из-за нежелательного перепоглощения света в соседних с активной областью слоях светодиоды на основе гомогенных переходов не нашли распространения.

Рис. 23.1. Светодиод Баррасас двойной гетероструктурой,

в котором поглощающая свет подложка GaAsудалена с активного слоя методом жидкостного химического травления. Светодиод Барраса монтируется подложкой вверх (а). Оптическое волокно, соединенное со светодиодом Барраса

(б).

 

Несколько особенностей делают светодиоды Барраса пригодными для использования в системах связи. Во-первых, свет генерируется в активной области малой протяженности. Поперечные размеры активной области задаются величиной омического контакта р-типа на поверхности светодиода. Если барьерный слой р-типа достаточно тонкий, растекания тока не происходит и поперечные размеры активной области совпадают с размерами контакта. Для получения максимальной эффективности ввода излучения светодиода в волокно поперечные размеры активной области должны быть меньше диаметра сердцевины волокна. Во-вторых, как показано на рис. 23.1, непрозрачная подложка GaAsчастично удаляется, и это значительно снижает поглощение в ней света. Для уменьшения толщины подложки сначала применяют жидкостное химическое травление, а затем механическую шлифовку. Это позволяет получать толщину подложки ~ 150 мкм. Если перегородка GaAsбудет слишком тонкой, она может легко ломаться при стыковке с оптическим волокном, а если слишком толстой, из-за потерь на поглощение света будет снижаться квантовый выход излучения.

На рис. 23.1,6 показан метод соединения светодиода Барраса с оптическим волокном. Для постоянного соединения волокна со светодиодом применяется эпоксидная смола. Отметим, что контакт р-типа играет также роль радиатора, отводящего тепло от активной области. Теплоотвод будет особенно эффективным, если на контакт р-типа гальваническим методом нанести толстый слой золота.

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