Двойная гетероструктура для излучающих приборов

 

Изобретение относится к полупроводниковым устройствам для генерирования , усиления, непосредственной модуляции излучения и может быть использовано при создании излучателей различных типов (лазеров, суперлюминесцентных диодов, светодиодов). Инжектирующий слой п-типа проводимости в двойной гетероструктуре излучателя выполнен из прозрачного для излучения проводящего окисла металла толщиной от 0,01 до 10 мкм. Благодаря снижению дефектов на N-n гетерогранице и туннельному механизму инжекции носителей возрастает выходная мощность излучателя, уменьшается пороговый ток и повышается стабильность параметров. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 01 L 33 00

ОГ1ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и ASTGPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21-) 4128494/24-25 (22) 29,07.86 (46) 07.12.87. Бюл. Ф 45 (72) А.Б.Курносов, Ю.С.Иезин и М.Н.Заргарьянц (53) 621.382(088.8) (56) Суэмацу Я. Волоконно-оптическая связь в длинноволновом диапазоне.

ТИИЭР, 1983, т. 71, Р 6, с. 5.

Burkhard Н. Three and four — layer LPE InCaAs (P) mushroom stripe

Casersfor, 3 = 1,3; 1,54 and 1,66 p.—

IEEE J. of Quant Electr, QE = 21, 1985, У 6, р. 650. (54) ДВОЙНАЯ ГЕТЕРОСТРУКТУРА ДЛЯ ИЗЛУЧАЮЩИХ ПРИБОРОВ

„„SU„„1358()17 А1 (57) Изобретение относится к полупроводниковым устройствам для генерирования, усиления, непосредственной модуляции излучения и может быть использовано при создании излучателей различных типов (лазеров, суперлюминесцентных диодов, светодиодов).

Инжектирующий слой и-типа проводимости в двойной гетероструктуре излучателя выполнен из прозрачного для излучения проводящего окисла металла толщиной от 0,01 до 10 мкм. Благодаря снижению дефектов на М-и гетерогранице и туннельному механизму инжекции носителей возрастает выходная мощность излучателя, уменьшается пороговый ток и повышается стабильность параметров. 1 ил.

1 13580

Изобретение относится к полупроводниковым устройствам для генерирования, усиления, непосредственной модуляции излучения и может быть использовано при создании излучателей различных типов (лазеров, суперлюминесцентных диодов, светодиодов).

Целью изобретения является увеличение выходной мощности, снижение порогового тока и повышение стабильности параметров излучающих приборов при упрощении их изготовления, На чертеже представлена двойная гетероструктура(ДГС) для излучающих приборов.

На широкозонной подложке 1 расположен активный слой 2 и инжектирующий слой 3 из окисла металла (NO).

При нанесении слоя окисла металла между окислом и полупроводником образуется очень тонкий квазиметаллический слой, который позволяет рассматривать гетеропереход окисел полупроводник как два включенных 25 встречно диода Шоттки, Так как инжекция электронов через

N-n гетеропереход в предлагаемой ДГС осуществляется путем туннелирования, уменьшается температура активной области в рабочем режиме, что ведет к стабилизации параметров излучателя.

При этом эффективная излучательная рекомбинация начинается уже при начальных положительных смещениях, т.е. Р 5 значительно снижается порог лазерной генерации. Кроме того, так как у прозрачного для излучения окисла металла ширина запрещенной зоны больше ширины запрещенной зоны активного

40 слоя, происходит эффективное ограничение инжектированных неосновных носителей через р-п гетеропереход.

Следует отметить, что пленка проводящего окисла металла достаточно эластична и практически не создает

45 дополнительных кристаллических напряжений на гетерогранице при повышении температуры активной области во время инжекции носителей. Это понижает общий уровень безызлучательной реком.бинации и увеличивает выходную мощ17

2 ность излучателя. Диапазон толщин пленки окисла металла 0,01-10 мкм выбран именно таким, так как при толщине пленки менее 0,01 мкм увеличивается сопротивление окисного слоя, что ведет к увеличению тепловых потерь и уменьшению эффективности излучателя, а увеличение толщины окисной пленки более 10 мкм не влияет на параметры излучателя. Удлинение технологического процесса, связанное с увеличением толщины пленки, нецелесообразно.

Примером выполнения предлагаемой

ДГС является полученная авторами стРУктУРа р-InP/Епо „ Са а„ As/ЕпйОз

:Sn, где подложка р-InP имеет параметры Np = 5 10 см, d = 300 мкм, активный слой — ЕПО Раб 47As, N>-N >

5 ° 10 см, d = 0,3 мкм; слой прозрачного проводящего окисла металла—

In>0 .Sn, d = 0,2 мкм.

Технологический процесс изготовления излучателя с предлагаемой ДГС значительно упрощается. Операцию эпитаксиального наращивания полупроводникового слоя заменяет процесс напыления пленки окисла металла в вакууме, что сокращает время изготовления

ДГС более чем в 10 раз. Исключаются трудоемкие операции подготОвки исходных материалов к эпитаксиальному наращиванию полупроводникового слоя Nтипа, удешевляется стоимость одного из исходных материалов и соответственно всего излучателя в целом.

Формула изобретения

Двойная гетероструктура для излучающих приборов, содержащая активный и инжектирующие слои, о т л и ч аю щ а я с я тем, что,с целью увеличения выходной мощности, снижения порогового тока и повышения стабильности параметров. излучающих приборов при упрощении их изготовления, инжектирующий слой и-типа проводимости выполнен из прозрачного для излучения проводящего окисла металла толщиной от 0,01 1до 10 мкм.

1358017

Составитель Л.Андреева

Техред А.Кравчук Корректор И.Муска

Редактор Л.Лангазо

Заказ 6003/53

Тираж 697 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.Проектная, 4