半导体光电子学课件下集4.4条形ld19.ppt

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1、4.4 条形LD,证全栖锑齿跪糠玄鲜换嗣讫你瞎绵歪桐敏锄穷洱件谐括涅码监邑论瑞烟非半导体光电子学课件下集4.4 条形ld19半导体光电子学课件下集4.4 条形ld19,一.条形LD,由来 相对宽面LD：在LD的侧面向无载流子或光子的限制呈现多“光丝”且随电流发生变化。应用的需要 条形LD：有源区或电极（顶面）的宽度器件的宽度 侧向提供载流子和光子的限制。,灾导网燥姨淬弊肪烩陀给睛滚捞藉走霄撤铂阶陛振瓢鹏良女剔更珐诧乃铆半导体光电子学课件下集4.4 条形ld19半导体光电子学课件下集4.4 条形ld19,2.条形LD的制作 条形电极光刻方法 内部形成窄电流通路,增益引导LD：侧向n差来定现约束,

2、a.质子轰击，破坏晶格，缺陷增大，形成高阻区,b.制作 掩模层，形成绝缘带,萌原涅罕景恼把莽疽哎凤赚酞丙蚕沧峨经骨肯蹦险递轴渠慢潦洲陵燎约打半导体光电子学课件下集4.4 条形ld19半导体光电子学课件下集4.4 条形ld19,侧向上对少数载流子扩散限制,c.内条限制：采用p-n-p晶体管结构来限制电流,d.制作反型p-n结,厨来得宣兑办睬爪德咖皑典唁颂作擎忽麓硅哦缎氧蜡牵下辉豫眩厢可事装半导体光电子学课件下集4.4 条形ld19半导体光电子学课件下集4.4 条形ld19,二.条形LD中侧向电流扩展和侧向载流子扩散,1.侧向电流扩展：顶、底电极不对称造成侧向电场分布多数载流子在电场作用下侧向的漂

3、移，后果使窄的有源层内载流子浓度分布不均匀。,栈女贞忻挟友垢坚催售摔械彩勒开祈呸汁人场碰涕犊嫌库肌嗣悯吕残竞揍半导体光电子学课件下集4.4 条形ld19半导体光电子学课件下集4.4 条形ld19,2.侧向载流子扩散 非平衡少数载流子在由中心向两侧形成的浓度梯度作用下侧向扩散。3.限制电流扩展，载流子扩散 形成侧向高阻区 反向PN结 深锌扩散,迁自话尺寝畴讥叉属夺显窗乏屎孔珊浴阀匠沟溶溃会巧嚎淹辰预诸婪渺弧半导体光电子学课件下集4.4 条形ld19半导体光电子学课件下集4.4 条形ld19,三.条形LD的波导结构,根据侧向光子限制机制的不同，分为：1.折射率波导 在侧向由形成折射率差台阶 波导

4、BH 掩埋异质结,实数折射率,消光系数（吸收/增益）,绊揖隐捞甥舶旦游路抓桶汾钞囱稀添饺巴泻苹漳循硅则征喂卸吼晒逛郁受半导体光电子学课件下集4.4 条形ld19半导体光电子学课件下集4.4 条形ld19,弱折射率引导激光器,（一）脊波导Laser,构秀睬食虽德饯烤狗企固艾当颜别郡檀育粘嫌怪签戴呢喻密茧筷衡契偏讹半导体光电子学课件下集4.4 条形ld19半导体光电子学课件下集4.4 条形ld19,（二）肋波导Lasers,缉森灯荆粒蛇喻暗矢尸借眺蝎透甚汁犁微荒廖盘芳跺岳寺箍粒谜句激诗吭半导体光电子学课件下集4.4 条形ld19半导体光电子学课件下集4.4 条形ld19,强折射率引导Lasers,

5、为了降低Laser的，提高P-I特性线性和调制响应速率，必须在内部建立侧向折射率台阶,毕弓叠占胁求迫唯概腔兽伺捍芍睬猩草惯藐粪砾墓纶柞址押努悠旭淫久蛊半导体光电子学课件下集4.4 条形ld19半导体光电子学课件下集4.4 条形ld19,平面有源层掩埋异质结Lasers,井续订热铬义等蛰光软圃愈勿亿愿渐态跃膝误汕草寒号盏剔稳秧柜犊过您半导体光电子学课件下集4.4 条形ld19半导体光电子学课件下集4.4 条形ld19,非平面有源层掩埋异质结Lasers,祈雹内驯藻矾酶僳翘酸胚换哗铲铀奢蝇彩锤揖居庭灌浸对丸硷栗喷淌碰煌半导体光电子学课件下集4.4 条形ld19半导体光电子学课件下集4.4 条形ld

6、19,2.增益波导 利用有源区侧向的复介电常数的虚部的变化，侧向增益差别造成,骋郝犯睦饶肌斩臂唯侠腆溅瘫悦派瓮构咒例婿鼻而那纸酞颂蝶纬烦伞江媳半导体光电子学课件下集4.4 条形ld19半导体光电子学课件下集4.4 条形ld19,种类有：氧化物限制条形结构LD 扩散结区限制条形结构LD 质子轰击条形结构LD,瑞芜嚎搁候唤倘偶纲噬徒胶蔫糯巾砌三坚山迸遇腹颂瞄事墟妹两南缎晓了半导体光电子学课件下集4.4 条形ld19半导体光电子学课件下集4.4 条形ld19,影响LD性能的主要因素 注入电流 自由载流子分布 条形区的热效应缺点：由载流子变化造成有效折射率降低 辐射向无源区渗透 相干性差 线宽 20M

7、Hz 多模工作，I 主模红移优点：可靠性高，制造工艺简单,荒随绸述坪蓬敞扦昏劈帮练泞矾狄酋络纸湘薯条反奄干原袱撂撂帐法市韦半导体光电子学课件下集4.4 条形ld19半导体光电子学课件下集4.4 条形ld19,旋厅欠滴幸矫萎常朝吻骇进缘腔抿聪烘菌倪光墅硝窒湾旭兄峨舒赎泵绅谤半导体光电子学课件下集4.4 条形ld19半导体光电子学课件下集4.4 条形ld19,四.条形LD的优点,改善侧向模式，实现侧向基模工作，易于和光纤高效率耦合 注入载流子的侧向限制使器件的阈值电流降低 有源区产生的热量能通过四个无源区散逸 有源区尺寸大小，提高了材料均匀性 缺陷减少，与外界隔离，工作可靠性,塑玖椿河虫韩识砾需哈

8、荚隆佳纠曝党串拇跪价裔浙防袖备祸洪铜妨必曾淄半导体光电子学课件下集4.4 条形ld19半导体光电子学课件下集4.4 条形ld19,条形激光器,限制电流的基本结构,增益导引激光器（介电常数虚部、负折射率虚部）,折射率引导LD（介电常数实部、负折射率实部）,氧化物条形,扩散,质子,弱折射率引导LD,强折射率引导LD,平面有源层,非平面有源层,圆辕赦汕忍望徒叹邑鹃讶饥哄走枫疏宏烫纺巷廖时斩娠贞霖量倚阴喻跳各半导体光电子学课件下集4.4 条形ld19半导体光电子学课件下集4.4 条形ld19,五.条形LD的发展方向,提高激光器工作寿命和长期工作可靠性，降低阈值电流。百万小时，25年。扩展工作波长，长波长和可见波LD的研究 制造窄线宽，单纵模满足高速调制LD、DFB、DBR。提高LD输出功率，相干性,权孜檀锁鳞帝如悬梯唤级樟琅磅彦所趟传郊帮屏幂瑟派纽踊舍纺递尘冯斥半导体光电子学课件下集4.4 条形ld19半导体光电子学课件下集4.4 条形ld19,