Светодиоды с резонатором InGaAs/GaAsс длиной волны излучения 930 нм

October 29, 2011 by admin Комментировать »

На рис. 15.4, а показана структура светодиода с резонатором с активной областью InGaAs. Резонатор ограничен двумя отражателями: металлическим и брэгговским. В структуру светодиода также входит активная область с четырьмя квантовыми ямами и двумя барьерными слоями. На сильно легированную подложку п-типа нанесен слой ан- тиотражающего покрытия Zr02 (Schubertetal., 1994). На рис. 15.4,6 представлена фотография первого светодиода такого типа.

Рис. 15.4. Структура светодиода InGaAs/GaAsс излучающей подложкой с металлическим (Ag) отражателем наверху и распределенным зеркалом Брэгга (AlAs/GaAs) снизу, работающего на длине волны 930 нм (а). Фотография первого светодиода с резонатором (Schubertetal., 1994) (б)

 

Металлический отражатель используется по двум причинам. Во- первых, металлическое зеркало из серебра одновременно играет роль несплавного омического контакта с верхним сильно легированным слоем GaAsр-типа {Na~ 5 х 10’® см~^), что позволяет эффективно отделять область накачки от области, расположенной под контактом. Во-вторых, как было показано в предыдущем разделе, для получения максимального усиления излучения резонатор должен иметь минимально возможную длину. Поскольку металлические зеркала обладают минимальной глубиной проникновения, они позволяют уменьшать длину резонатора. Сообщалось о создании резонатора с двумя металлическими отражателями (Wilkinsonetal., 1995). Однако если в таких структурах используются металлические отражатели, имеющие сравнительно большую толщину, в светопропускающих зеркалах резко возрастают оптические потери на поглощение (Tuetal., 1990). Отсутствие зеркал Брэгга р-типа также позволяет избежать проблемы.

связанной с их высоким сопротивлением (Schubertetal., 1992с; Lear, Schneider, 1996). В то же время было показано, что плавное параболическое легирование слоев приводит к существенному снижению омического сопротивления зеркал Брэгга. Такое плавное параболическое легирование также применяется для устранения разрывов зон на гетерограницах (Schubertetal., 1992с).

Величина коэффициента отражения зеркал Брэгга должна удовлетворять уравнениям (15.1) и (15.3). Коэффициент отражения зеркала из серебра приблизительно равен 96%. Для выполнения второго критерия—уравнения (15.3) — необходимо, чтобы

Рис. 15.8. Сигналы, принятые фотоприемником на конце многомодового оптоволоконного световода с градиентным изменением показателя преломления и диаметром центральной жилы 62,5 мкм. Источники сигналов: а — светодиод на основе InGaAs/GaAsс резонатором и б — светодиод на основе GaAs. После передачи сигналов на короткое расстояние (5 м) разницы между ними найдено не было. После прохождения 3,4 км принятые сигналы от светодиода с резонатором отличались меньшим уширением импульсов по сравнению с сигналами от обычного светодиода (Huntetal., 1993)

 

расстояний 5 м и 3,4 км через многомодовый волоконно-оптический световод с градиентным профилем показателя преломления и диаметром сердцевины 62,5 мкм. Никакой разницы между принятыми сигналами после прохождения расстояния 5 м выявлено не было. Однако после прохождения расстояния 3,4 км различия стали значительными. Видно, что принятые сигналы от обычного светодиода через 3,4 км отличаются от сигналов светодиода с резонатором большим уширением импульсов. Это различие объясняется меньшей хроматической дисперсией для излучения светодиода с резонатором.

В работе (Schubertetal., 1996) продемонстрирована возможность высокочастотной модуляции излучения светодиодов с резонатором. При измерении глаз-диаграммы с помощью генератора случайных битовых последовательностей «глаз» оставался открытым до скорости 622 Мбит/с. Из-за малых размеров области инжекции носителей тока светодиоды с резонатором обладают низкой паразитной емкостью. Поэтому они способны работать на частотах модуляции свыше 1 Гбит/с.

11 Ф.Е. Шуберт

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