同质结 ◇PN结是由同一种半导体材料构成的,P区 、 N区具有相同的带隙、接近相同的折射率 (掺杂后折射率稍有变化,但很小),这 种PN结称为同质结。同质结导波作用很弱 ,光波在PN结两侧渗透较深,从而致使损 耗增大,发光区域较宽。 ◆构成的光源有很大的缺点:发光不集中, 强度低,需要较大的注入电流。器件工作 时发热非常严重,必须在低温环境下工作 ,,不能在室温下连续工作
同质结 PN结是由同一种半导体材料构成的,P区 、N区具有相同的带隙、接近相同的折射率 (掺杂后折射率稍有变化,但很小),这 种PN结称为同质结。同质结导波作用很弱 ,光波在PN结两侧渗透较深,从而致使损 耗增大,发光区域较宽。 构成的光源有很大的缺点:发光不集中, 强度低,需要较大的注入电流。器件工作 时发热非常严重,必须在低温环境下工作 ,不能在室温下连续工作
异质结 ◇由带隙及折射率都不同的两种半导体材 料构成。 ◆利用不同折射率的材料来对光波进行限 制,利用不同带隙的材料对载流子进行 限制。加强结区的光波导作用及对载流 子的限定作用,改善同质结发光不集 中、强度低的不足。 ◇分类:单异质结 (SH) 双异质结 DH
异质结 由带隙及折射率都不同的两种半导体材 料构成 。 利用不同折射率的材料来对光波进行限 制,利用不同带隙的材料对载流子进行 限制。加强结区的光波导作用及对载流 子的限定作用 ,改善同质结发光不集 中、强度低的不足。 分类:单异质结(SH) 双异质结(DH)
同质结、双异质结LD能级图及光子密度分布的比较 中 GaAs GaAs GaAs GaAlAs GaAs( GaAlAs GaAs N+ N P p+ k d ~0.μm 电子 导带 E不 AE E=1.4e V E 有源区 价带 空穴 折射率 (0.11)% 折射率 有源区△n 5% 光子密度 光子密度 (a)同质结 (b)双异质结 在双异质结构中,有三种材料,有源区被禁带宽度 大、折射率较低的介质材料包围
同质结、双异质结LD能级图及光子密度分布的比较 双异质结 光 子 密 度 能 量 GaAs GaAs 激 光 N P hv 折 (0.1~1)% 射 率 同质结 光 子 密 度 Eg (a) (b) d N N P + P + + P GaAs GaAlAs GaAs GaAlAs GaAs 导 带 价 带 Eg ’ 有源区 Eg Ec Ev =1.4 Ec Ev e V =2e V Ec 5 % n 折 射 率 - + ~ 0.1 m 有源区 2e V 2e V 电 子 空 穴 在双异质结构中,有三种材料,有源区被禁带宽度 大、折射率较低的介质材料包围
二、半导体发光二极管(LED) 结构 面发光 。 边发光 ·工作特性 。 光谱特性 。 PI特性 。 发光效率 。调制特性
1 • 结构 • 面发光 • 边发光 2 • 工作特性 • 光谱特性 • P-I特性 • 发光效率 二、半导体发光二极管(LED) • 调制特性
子 SLED的典型结构
☞ SLED的典型结构