Светодиоды на основе AlInGaP/GaAsс резонатором, излучающие на длине волны 650 нм

September 6, 2011 by admin Комментировать »

В ряде работ (Streubeletal., 1998; Whitaker, 1999; Wirthetal., 2001, 2002) рассмотрены светодиоды на основе AlInGaP/GaAsс резонатором, излучающие в видимой части спектра. Твердый раствор AlInGaPиспользуется в основном для изготовления светодиодов с высокой яркостью свечения в красном, оранжевом и желтом диапазонах длин волн. Такие светодиоды, как правило, выращивают на согласованных по параметрам рещеток подложках GaAs. Активная область светодиодов на основе AlInGaP/GaAsс резонатором состоит из множественных квантовых ям AlInGaP/InGaP, излучающих свет с длиной волны 650 нм. Такие светодиоды подходят для работы в системах связи, использующих полимерные световоды. Изготовить поверхностно-излучающие лазеры с вертикальными резонаторами, работающие в этом диапазоне длин волн, очень сложно, поскольку трудно подобрать согласованные по параметрам рещеток прозрачные материалы для зеркал Брэгга, обладающие к тому же большой разницей показателей преломления.

На рис. 15.9 показана структура светодиода на основе AlInGaP/ GaAsс резонатором, излучающего на длине волны 650 нм. Устройство состоит из активной области AlInGaP/InGaPс множественными квантовыми ямами и барьерных слоев AlInGaP. Зеркала Брэгга реализованы на основе слоев AlAs/AlGaAs. Содержание алюминия в слоях AlGaAsвыбирается достаточно большим, чтобы зеркало свободно пропускало свет, излучаемый активной областью. Поэтому коэффициент контраста таких зеркал обычно не очень высокий.

Рис. 15.9. Структура светодиода на основе InGaP/AHnGaP/GaAsс резонатором. Активная область, состоящая из множественных квантовых ям, излучает на длине волны 650 нм. Такие светодиоды используются в волоконно-оптических системах связи (Whitaker, 1999)

 

Рис. 15.10. Фотографии светодиодов на основе AllnGaP/GaAsс длиной волны излучения 650 нм в двух типах корпусов: а — в корпусе с выходной линзой для согласования с полимерными световодами, б — в корпусе с гибкими выводами.

(Напечатано с разрешения MitelCorporation, Sweden, 1999)

 

Верхний контакт светодиода имеет форму кольца. Ток вводится в центр этого кольца благодаря ионной имплантации, которая создает обедненный слой под металлизированным контактом. Имплантация водорода или, чаще, кислорода используется для получения полупроводников с высоким сопротивлением. Заметим, что ионной имплантации подвергаются только слои р-типа и не захватывается активная область, что позволяет предотвратить образование там дефектов, являющихся центрами безызлучательной рекомбинации и снижающих интенсивность излучения.

На рис. 15.10 показаны фотографии светодиодов на основе AlInGaP/GaAsс резонатором в двух типах корпусов: в корпусе с выходной линзой (а), в корпусе с гибкими выводами (б). Линзы являются собирающими свет устройствами, повышающими эффективность согласования светодиодов с оптоволокном.

На рис. 15.11 представлены три работающие светодиода на основе AlInGaP/GaAs. Видно, что излучение направлено перпендикулярно к поверхности устройства. Длина волны излучения равна 650 нм.

Рис. 15.12. Спектры излучения светодиода на основе InGaP/AlInGaPс активной областью с множественными квантовыми ямами и обычного светодиода InGaP/AllnGaPпри разных токах инжекции, подсоединенных к полимерным световодам. Отметим, что светодиод с резонатором обладает более узким спектром излучения и более высокой эффективностью связи со световодом

(Streubeletal., 1998)

 

приводит к снижению температурной чувствительности светодиодов. Спектр естественного излучения смещается в красную сторону со скоростью 0,5 нм/°С, тогда как сдвиг резонансной кривой происходит со скоростью в десять раз меньшей.

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