Светодиод торцового типа

Авторы патента:

H01L33 - Полупроводниковые приборы по меньшей мере с одним потенциальным барьером или с поверхностным барьером, предназначенные для светового излучения, например инфракрасного; специальные способы или устройства для изготовления или обработки таких приборов или их частей; конструктивные элементы таких приборов (соединение световодов с оптоэлектронными элементами G02B 6/42; полупроводниковые лазеры H01S 5/00; электролюминесцентные источники H05B 33/00)

Изобретение относится к области оптоэлектроники и может быть использовано в качестве источников ИК-излучения в волоконно-оптических системах . Целью изобретения является повышение яркости свече шя при сохранении высокого квантового выхода. Светодиод торцового типа содержит непоглощающую подложку с последовательно выращенными на ней первым эмиттерным слоем,активным слоем,вторым эмиттерным слоем.На поверхность подложки ипротивоположную поверхность второго змиттерного слоя нанесены контакты. Повышение яркости свечения при сохранении высоко-,, го квантового выхода достигается тем, что геометрические размеры светодиода, имеющего форму параллелепипеда, удовлетворяют условию , где 1 - длина диода в направлении вывода излучения, ah- толщина двойной гетероструктуры. Изобретение позволяет Б несколько раз повысить яркость свечения при сохранении высокого квантового выхода. 2 ил.

СОЮЗ CORETCHHX

СОЦИА ЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) (5)) 4 Н 01 ? 33/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н Д BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТБУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHpbfTHRM

ПРИ ГННТ СССР (2i) 4049232/31-25 (22) 04.04.86 (46) 30.01.89. Бюл. Р 4 (71) Институт радиотехники и электроники АН СССР (72) М.В. Карачевцева, В.А. Страхов и Н.Г. Яременко (53) 621.382(088.8) (56) Караченцева М.В. и др. Диаграмма направленности и квантовой эффектив - ° ности торцевых диодов на основе гетеропереходов InCaAsP-InP. вЂ” Тезисы докл. 4-й Всесоюзной :знференции физических процессов.в полупроводниковых гетероструктурах. Минск, 1986, с. 124-125.

Гарбузов Д.З. и др. Торцев::е спонтанные излучатели на основе Д С

InCaAsP (Ъ =1,3 мкм). вЂ” ЖТФ, 1983, т. 53, Ф 7, с. 1408. (54) СВЕТОДИОД ТОРЦОВОГО ТИПА (57) Изобретение относится к области оптоэлектроники и может быть испольИзобретение относится к оптоэлек-. тронике и может быть использовано в качестве источников ИК излучения в волоконно-.оптических системах.

Целью изобретения является повышение яркости свечения при сохранении высокого квантового выхода.

На фиг. 1 схематически представлен светодиод торцового типа, разрез; на фиг. 2 вЂ” экспериментальные зависимости яркости свечения В и внешнего квантового выхода от отношения длины 1 гетероструктуры к ее толщине зовано в качестве источников ИК-иэлучения в волоконно-оптических системах. Целью изобретения является повышение яркости свечения при сохранении высокого квантового выхода. Светодиод торцового типа содержит непоглощающую подложку с последовательно выращенными на ней первым эмиттерным слоем, ак тивным слоем, в то рым эмиттерным слоем.На поверхность подложки ипротивоположную поверхность второго эмиттерного слоя нанесены контакты. Повышение яркости свечения при сохранениивысоко= гo квантового выхода достигается тем, что геометрические размеры светодио да, имеющего форму параллелепипеда, а удовлетворяют условию 5й1/h 16 где

1 вЂ” длина диода в направлении вывода излучения, а h вЂ” толщина двойной гетероструктуры. Изобретение позволяет в несколько раз повысить яркость свечения при сохранении высокого квантового выхода. 2 ил.

h-1/h для световода с длиной волны 6=1,54 мкм, . h=180 мкм, шириной

d=300 мкм, плотности тока 120 А/см при Т=300 К.

Светодиод торцового типа содержит подложку 1 с последовательно выращенными на ней первым эмиттерным слоем

2, активным слоем 3 и вторым эмиттерным слоем 4. На поверхность подложки

1 и противоположную поверхность второго змиттерного слоя 4 нанесены контакты 5 и 6. Излучающий кристалл закреплен на держателе 7. Кристалл име5373

4 сплошные линии) . Вклад излучения, выводимого за счет эффекта многопроходности на длинных диодах, существенно

5 выше, чем на коротких, поскольку с ростом длины излучающего кристалла углы падения лучей на контакты, а следовательно, коэффициент отражения возрастают. При больших значениях

1/h заметно насыщение яркости и внешний квантовый . выход начинает падать (фиг.2).

Таким образом, использование предлагаемого светодиода позволяет суще15 ственно повысить яркость свечения при сохранении высокого квантового выхода.

Э 145 ет форму параллелепипеда с толщиной

1 д1войной гетероструктуры h и длиной в направлении вывода излучения 1.

В качестве гетероструктуры может быть использована двойная гетеростуктура типа ХпГааАвР/InP, в которой на п1одложке InP выращены последовательно эмиттерный слой 2 из InP, актив«ный слой иэ InCaAsP, соответствующий лине волны излучения 1,3-1,5 мкм, эмиттерный слой 4 из InP. Подложа InP является непоглощающей для элучения с указанной длиной волны.

Повышение яркости свечения при сохранении высокого квантового выхоа достигается тем, что геометрические размеры параллелепипеда удовлетворяют условию 5 1/416.

Светодиод работает следующим образом.

При подаче напряжения на контакты, 5 и 6 в активном слое 3 гетероструктуры генерируется спонтанное излучение. В выводимое в торец излучение дают вклад лучи, падающие непосредственно на поверхность торца под углами, меньшими угла полного внутреннего отражения (на фиг.1 пунктирные линии), и лучи, выводимые за счет эффекта многопроходности вЂ” отражения от контакта 5, перепоглощения и пере иэлучения активным слоем 3 (на фиг,1

Формула изобретения

Светодиод торцового типа, содержащий излучающий кристалл из двойной гетероструктуры с непоглощающей подложкой, выполненный в виде параллелепипеда, и контакты, расположенные

25 на поверхности подложки и поверхности эмиттерного слоя гетероструктуры, ° отличающийся тем, что, с целью повышения яркости свечения при сохранении высокого квантового .

ЗО выхода, длина 1 кристалла в направлении вывода излучения выбрана из условия 5 1/h<1 б, где h - толщина кристалла.

1455373

ef стн. Я

20 1h

Составитель Б. Попов

Редактор Е. Копча Техред М.Дидык Корректор И. Муска

Заказ 7458/56 Тираж 694 Подписное

ВНИИПИ .:о .уцарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

1рьч:3водс; ение пОлиграФическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Похожие патенты:

Светоизлучающий диод // 1428141

Изобретение относится к оптоэлектронике, а именно к полупроводниковым приборам, преобразующим электрическую энергию в когерентное излучение

Излучательная многопроходная гетероструктура // 1387821

Двойная гетероструктура для излучающих приборов // 1358017

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

Способ изготовления монолитных матриц излучающих диодов с х- у-адресацией // 1347831

Изобретение относится к технологии полупроводниковых приборов и может быть использовано при производстве как отдельных полупроводниковых приборов, так и монолитных интегральных схем на основе полупроводниковых соединений А3 В5

Излучательная полупроводниковая многопроходная гетероструктура // 1163777

Полупроводниковая излучательная многопроходная гетероструктура // 1157994

Полупроводниковый дискретно-аналоговый индикатор (его варианты) // 1144575

Суперлюминесцентный диод // 1139337

Источник электромагнитного излучения // 1117736

Излучательная многопроходная гетероструктура // 1111645

Светоизлучающий диод // 2114492

Светодиодное устройство // 2133068

Изобретение относится к области электронной техники, в частности к полупроводниковым приборам, содержащим несколько элементов, сформированных на общей подложке, а именно к светодиодным устройствам, и может найти применение в полупроводниковой промышленности при разработке и производстве светодиодных устройств, используемых в энергетике, железнодорожном транспорте, черной металлургии, химической, тяжелой и в других отраслях промышленности

Светодиодное устройство // 2134000

Изобретение относится к области электронной техники, в частности к полупроводниковым приборам, содержащим несколько элементов, сформированных на общей подложке, а именно к светодиодным устройствам, и может найти применение в полупроводниковой промышленности при разработке и производстве светодиодных устройств, используемых в энергетике и в других отраслях промышленности, а также в сигнальных осветительных устройствах на автомобильном, железнодорожном, морском и других видах транспорта

Источник света // 2142176

Изобретение относится к области полупроводниковой оптоэлектроники, а именно к твердотельным источникам света

Инжекционный некогерентный излучатель // 2142661

Изобретение относится к оптоэлектронной технике, а именно к эффективным, мощным, сверхярким и компактным полупроводниковым диодным источникам спонтанного излучения с узкой диаграммой направленности, которые применяются в устройствах отображения информации: световых указателях, светофорных приборах, полноцветных дисплеях, экранах и проекционных бытовых телевизорах; волоконно-оптических системах связи и передачи информации; при создании медицинской аппаратуры, для накачки твердотельных и волоконных лазеров и усилителей, а также как светодиоды белого освещения взамен вакуумных ламп накаливания и электролюминесцентных ламп

Способ изготовления омического контактного слоя и полупроводниковое устройство ii-vi групп // 2151457

Изобретение относится к области технической физики

Полупроводниковый источник инфракрасного излучения (варианты) // 2154324

Изобретение относится к полупроводниковой оптоэлектронике и может найти применение в приборах газового анализа, спектрометрах, системах связи

Способ изготовления кристалла с односторонними контактами для мощного светодиода // 2156015

Изобретение относится к способам изготовления или обработки полупроводниковых приборов

Эпитаксиальная полупроводниковая структура нитридов элементов группы а3 // 2159483

Изобретение относится к элементам полупроводниковых приборов и может быть использовано в светодиодах, лазерных диодах, биполярных транзисторах и т.д

Прицельное устройство, способ изготовления светоизлучающего диода и способ изготовления оптической асферической поверхности // 2165580