Пороговая плотность - ток
Cтраница 3
Это определяет большие потери энергии, высокую пороговую плотность тока и низкий кпд при темп - pax Г ЗООК. ОГС-лазер, рис. 1, б) на расстоянии d от инжектирующего р - п-перехода создается потенц. Если скорость рекомбинации на гетерогранице мала ( что обычно имеет место при совпадении параметров кристаллич. [32]
Для наших численных оценок мы используем следующие значения, характерные для ДГ-лазера на GaAs: d 0 мкм, d 0 8 мкм, а 1 5 - Ю-16 см2, 1 5 - 1018 см-3, т ] - 1; % г 4 не, / 250 мкм, а 10 см-1. Тогда из выражения (6.516) находим у 1 25, так что пороговая плотность тока в соответствии с (6.46) имеет значение / пор 1 6 - 103 А / см2, которое хорошо согласуется с экспериментальными результатами. Из выражения (6.53) находим, что дифференциальный КПД r s 67 %; это значение опять же хорошо соответствует лучшим из полученных результатов. [33]
Инверсная населенность и генерация на ионизованных атомах в газовом разряде получена на переходах, принадлежащих 29 элементам. Так как для работы лазеров данного типа требуется значительная ионизация, пороговые плотности тока через разряд значительно выше, чем для лазеров на нейтральных атомах. Процесс создания инверсии обычно протекает в две ступени: сначала электронным ударом вызывается ионизация, а затем уже происходит возбуждение ионов в верхнее лазерное состояние. Механизмы возбуждения на второй ступени во многом подобны механизмам, описанным в разд. [34]
Положительную роль играет также волноводный эффект, который способствует концентрированию волны излучения внутри оптически более плотного среднего слоя структуры. В конечном итоге гетеролазеры по Сравнению с гомогенными имеют в десятки раз меньшую пороговую плотность тока и больший КПД, что, в свою очередь, позволяет осуществить непрерывный режим генерации при комнатной температуре. [35]
 |
Зависимость ширины запрещенной зоны от.| Перекрытие спектральных диапазонов четверными системами типа А3В5 и спектральная зависимость пороговых плотностей тока в инжекционных гетеролазерах. [36] |
Простейший инжекционный лазер, или гомолазер, по существу представляет собой сильно легированный р-п-переход, при смещении которого в прямом направлении неосновные носители заряда инжектируются сквозь р - n - переход на расстояние порядка диффузионной длины и рекомбинируют с основными. При фоторекомбинации в плоскости р-п-перехода возникает вынужденное излучение. Пороговая плотность тока такого лазера на GaAs составляет 20 - 50 кА / см2 при Г20 С. Гетеропереход расположен на расстоянии от р-п-перехода, меньшем диффузионной длины, и препятствует диффузии неосновных носителей ( электронное ограничение), увеличивая тем самым их концентрацию. Поскольку большей подвижностью обладают обычно электроны, гетеропереходами, как правило, являются р-р-переходы. [37]
При увеличении плотности тока, необходимом для повышения яркости свечения, обычно наблюдается насыщение К. При превышении пороговых плотностей тока ( до значений 10 А / см2) на соответствующих ( обычно экситонных) переходах может наблюдаться и лазерное излучение, к-рое, однако, уже lie является К. [38]
Пороговая плотность тока существенно зависит от температуры ин-жекционного лазера: для лазеров на основе арсенида галлия пороговая плотность тока порядка 102 А / см2 при температуре 4 2 К и порядка 10 А / см2 при 77 К. Таким образом, для уменьшения пороговой плотности тока необходимо глубокое охлаждение ин-жекционного лазера. Инжекционные лазеры с использованием гетеропереходов, имеющие значительно меньшие пороговые плотности токов, могут работать при комнатной температуре в непрерывном режиме. [39]
Пороговая плотность тока существенно зависит от температуры инжекционного лазера: для лазеров на основе арсенида галлия пороговая плотность тока порядка 102 А / см2 при Г 4 2 К и порядка 104 А / см2 при 77 К. Таким образом, для уменьшения пороговой плотности тока необходимо глубокое охлаждение инжекционного лазера. Инжекционные лазеры с использованием гетеропереходов, имеющие значительно меньшие пороговые плотности токов, могут работать при комнатной температуре в непрерывном режиме. [40]
 |
Спектральные характеристики инфракрасного излучающего диода на основе арсенида галлия при температуре 77 К. [41] |
Пороговая плотность тока существенно зависит от температуры инжекционного лазера: для лазеров на основе арсенида галлия пороговая плотность тока порядка 102 А / см2 при Т 4 2 К и порядка 104 А / см2 при 77 К. Таким образом, для уменьшения пороговой плотности тока необходимо глубокое охлаждение инжекционного лазера. Инжекционные лазеры с использованием гетеропереходов, имеющие значительно меньшие пороговые плотности токов, могут работать при комнатной температуре в непрерывном режиме. [42]
 |
Схема инжекционного полупроводникового лазера. [43] |
Передняя и задняя грани, являющиеся зеркалами, обычно получаются путем скалывания кристалла относительно определенной кристаллографической оси. Боковые грани скошены, чтобы препятствовать возникновению колебаний в перпендикулярном направлении. Электрическое поле прикладывается в направлении, перпендикулярном к р - n - переходу, при помощи специальных контактов, соединенных с массивными теплоотводя-щими пластинами. Пороговая плотность тока лазера в зависимости от технологии и рабочей температуры кристалла колеблется в широких пределах; обычно она составляет при 77 К примерно 10 - Ю3 А-см - 2, снижаясь до 3 - Ю2 А-см 2 при температуре жидкого гелия 4 2 К. [44]
 |
Типичный GaAs-лазер с широким р - п-гомоперсходом. [45] |
Страницы: 1 2 3 4