Инжекционный лазер

 

I. ИНЖЕКЦИОННЫЙ ЛАЗЕР на основе полупроводниковой стрз ктуры с отражающими торцами и металличес кими контактами, включаюпрй две пассивные области, между которыми заключена активная область, образу щая с одной из них р-п-переход, отличающийся тем, что, с целью повышения выходной мощности в одномодовом режиме и диаграммы направленности, в объеме одной КЗ пассивных и активной областей сформированы высокоомные области, образукицие перирдическзта структуру с периодом по направлению генерации 10-50 мкм, а в поперечном направлении 5-25 мкм. 2. Лазер по п.I, отличающийся тем, что высокоомные области выполнены в В1зде параллелепипедов длиной по направлению генерации 5-20 мкм и шириной 1-10 мкм..

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (59 4 Н 01 S 3 19

ОПИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3593856/24-25 (22) 06.04.83 (46) 23.09.87, Бюл. N- 35 (72) А.Б.Курносов, M.Í.Çàðãàðüÿíö и Ю.С.Мезин (53) 621.375.8(088.8) (56) Патент Японии У 49-47316, кл. Н Ol S 3/16, 1974.

Патент Великобритании 1(2033647 А, кл. Н 01 S 3/19, 1982. (54)(57) 1. ИНЖЕКЦИОННЫЙ ЛАЗЕР на основе полупроводниковой структуры с отражающими торцами и металлическими контактами, включающий две пассивные области, между которыми заключена активная область, образующая с одной из них р-п-переход, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с . целью повьппения выходной мощности в одномодовом режиме и сужения диаграммы направленности, в объеме одной из.пассивных и активной областей сформированы высокоомные области, образующие периодическую структуру с периодом по направлению генерации

1(50 мкм, а в поперечном направлении 5-25 мкм.

2. Лазер по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что высокоомные области выполнены в виде параллелепипедов длиной по направлению генерации 5-20 мкм и шириной 1-10 мкм. Е

1179875

Изобретение относится к области устройств со стимулированным излучением, конкретно к полупроводниковым устройствам для генерирования, усиления, модуляции излучения, и может быть использовано в волоконно-оптических линиях связи, системах оптического гетеродинного детектирования, оптических гироскопах, 10 голографии и т.д.

Целью изобретения является повышение выходной мощности излучения прибора в одномодовом режиме и сужение диаграммы направленности ла- 15 зерного излучения.

На фиг.1 изображен предлагаемый инжекционный лазер; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1.

На подложке 1 последовательно 20 расположены нижняя пассивная область 2, активная область 3, р-и-переход 4, верхняя пассивная область 5.

На обеих сторонах структуры расположены сплошные токовые контакты 6., 25

В объеме верхней пассивной 5 и активной 2 областей расположены зоны 7 с высоким удельным сопротивлением.

Инжекционный лазер работает сле- 30 дующим образом. При пропускании тока через контакты 6 носители распространяются в основном между зонами 7 с высоким удельным сопротивлением.

Далее носители тока инжектируются через р-и-переход 4 в активную область 3, где преимущественно излуl чательно рекомбинируют. В результате, . протекания инжекционного тока в активной области между зонами 7 с Вы- 40 соким удельным сопротивлением показатель преломления активной области 3 снижается . С учетом того, что коэффициент преломления зон с высоким сопротивлением больше, чем коэффициент преломления материала активной области, причем эта разница увеличивается при инжекции носителей в активную область, получена возможность частичной локализации лазерного излучения между зонами с высоким сопротивЛением и осуществления волноводного механизма с "растеканием" мод. Лазерная генерация получается в том направлении, где эф фективнее оптическая обратная связь, т.е. выше коэффициент отражения зеркал резонатора.

Инжекционный лазер может быть изготовлен на основе системы GaAs/

GaAlAs. На ориентированной в плоскости (100) и-GaAs подложке 1 выращивается полупроводниковая структура, представляющая собой последовательно расположенные слои: n-GaAs, подслой толщиной 7,5 мкм и п-Ga,Al,As а1 Oç ограничивающий слой толщиной 2,5 мкм, которые составляют нижнюю пассиную область 2, GaAs — активная область толщиной 0,3 мкм и р-и-переход 4, образованный между этим слоем и верхней пассивной областью 5; р-Ga x х Alù,As ограничивающий слой толщиной 1,0 мкм и р-GaAs контактный слой толщиной,1,2 мкм составляют верхнюю пассивную область 5.

При помощи металлической маски с прямоугольными отверстиями и ионной бомбардировки с последующим отжигом лазером создаются зоны 7 высокого удельного сопротивления. Полученные зоны расположены в верхней пассивной 5.и активной 2 областях по всему объему структуры. После отжига с двух сторон структуры напыляются сплошные токовые контакты 6 из золота.

1179875

Техред M,Äèäûê Корректор С.Некмар

Редактор П.Горькова

Заказ 4358

Тираж 625 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектн,4