ГЕТЕРОСТРУКТУРА

ГЕТЕРОСТРУКТУРА


RU (11) 2197049 (13) C1

(51) 7 H01S5/32 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - прекратил действие, но может быть восстановлен 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 2002103962/28 
(22) Дата подачи заявки: 2002.02.18 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2002.02.18 
(45) Опубликовано: 2003.01.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2142665 C1, 10.12.1999. RU 2025010 C1, 15.12.1994. US 4063189 А, 13.12.1977. US 0794601 А, 25.02.1997. 
(71) Заявитель(и): Швейкин Василий Иванович 
(72) Автор(ы): Швейкин В.И. 
(73) Патентообладатель(и): Швейкин Василий Иванович 
Адрес для переписки: 119121, Москва, 1-й Неопалимовский пер., 3/10, кв.19, О.Н. Куренной, рег.№ 203 

(54) ГЕТЕРОСТРУКТУРА 

Использование: для создания инжекционных источников излучения, которые применяются в волоконно-оптических системах связи и передачи информации, в оптических сверхскоростных вычислительных и коммутационных системах, в медицинской аппаратуре. Сущность изобретения: существенное отличие предложенной гетероструктуры инжекционного лазера состоит в модернизации его гетероструктуры, в комплексном подборе составов и толщин ее слоев, обеспечивающих ее работу в узкой переходной области формирования вытекания излучения из активного слоя. Технический результат изобретения заключается в упрощении конструкции и технологического процесса получения гетероструктуры с уменьшенной толщиной области втекания, уменьшенными омическими и тепловыми сопротивлениями и сниженным уровнем механических напряжений. 12 з.п.ф-лы, 4 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Область техники

Изобретение относится к квантовой электронной технике, а именно к гетероструктуре на основе полупроводниковых соединений для полупроводниковых инжекционных источников излучения.

Предшествующий уровень техники

Гетероструктуры являются ключевым элементом эффективных высокомощных и компактных полупроводниковых инжекционных источников излучения (в дальнейшем ИИИ) с узкой диаграммой направленности.

Гетероструктуры для ИИИ с вытекающим излучением с узкой диаграммой направленности известны (например, [1,2]).

Гетероструктура в соответствии с [1] включает подложку и лазерную гетероструктуру, содержащую активный слой (толщиной 0,1...2 мкм), оптически однородные ограничительные слои, а также включает область вывода излучения, в частном случае полупроводниковую подложку, прозрачную для выводимого лазерного излучения. Ограничительный слой толщиной 0,06...0,5 мкм и примыкающая к нему область вывода составляют средство вывода излучения.

Известные гетероструктуры [1] при использовании подложки в качестве слоя втекания излучения технологически просты в изготовлении, но существует ряд ограничений при таком использовании подложки. В инжекционных лазерах на основе известной гетероструктуры [1] средой оптического резонатора является среда активного слоя. Такие инжекционные лазеры имеют высокие пороговые токи (порядка 7,7 кА/см2) при выходной мощности порядка 3 Вт в коротком импульсе излучения, выходящего под углом как к плоскости оптической грани, так и к плоскости активного слоя, что создает трудности при эксплуатации инжекционных лазеров.

Наиболее близкой по решаемой технической задаче является предложенная в [2] гетероструктура на основе полупроводниковых соединений, содержащая по крайней мере один активный слой, состоящий по крайней мере из одного подслоя, прозрачную для лазерного излучения область втекания излучения по крайней мере с одной стороны активного слоя излучения, по крайней мере одну, по крайней мере с одним слоем втекания излучения, состоящим по крайней мере из одного подслоя. Известная гетероструктура [2] характеризуется универсальной характеристикой гетероструктуры, определяемой составом и толщинами ее слоев, т. е. отношением nэф к nвт, где nэф обозначает эффективный показатель преломления всей гетероструктуры, а nвт обозначает показатель преломления слоя втекания. Кроме того, гетероструктура - прототип [2] содержит по крайней мере ограничительные слои с каждой противоположной стороны активного слоя, а в современных гетероструктурах имеются волноводные слои между активным слоем и ограничительными слоями с каждой его противоположной стороны. По крайней мере с одной стороны активного слоя область втекания излучения примыкает своей внутренней поверхностью к соответствующему ограничительному слою.

При работе ИИИ на основе известной гетероструктуры [2] вывод излучения происходит со стороны расположения области втекания через соответствующие волноводный, ограничительный слои и область втекания.

Известные гетероструктуры [2] с толстыми слоями втекания технологически сложны в изготовлении. Существует также ряд ограничений при использовании подложки в качестве области втекания излучения. Основными достоинствами инжекционных лазеров, изготовленных из упомянутых гетероструктур [2], являются возможность увеличения их эффективности, мощности лазерного излучения, получение малых углов расходимости, увеличение срока службы и надежности работы. В то же время вывод излучения под углом как к плоскости оптической грани, так и к плоскости активного слоя создает трудности при их эксплуатации.

Раскрытие изобретения

В основу изобретения поставлена техническая задача упрощения конструкции и технологического процесса получения гетероструктуры с уменьшенной толщиной области втекания, уменьшенными омическими и тепловыми сопротивлениями и сниженным уровнем механических напряжений для создания высокомощных, высокоэффективных, высоконадежных полупроводниковых инжекционных источников излучения, в том числе одномодовых и одночастотных, с малыми углами расходимости выходного излучения, направленного под примерно прямым углом к плоской (возможно сколотой) оптической грани, с улучшенным распределением ближнего и дальнего поля излучения, улучшенными температурными зависимостями выходных параметров при суженном спектре выходного излучения и высоких модуляционных характеристиках инжекционных источников излучения.

В соответствии с изобретением поставленная задача решается тем, что предложена гетероструктура на основе полупроводниковых соединений, содержащая по крайней мере один активный слой, состоящий по крайней мере из одного подслоя, прозрачную для лазерного излучения область втекания излучения по крайней мере с одной стороны активного слоя, по крайней мере одну, по крайней мере с одним слоем втекания излучения, состоящим по крайней мере из одного подслоя, характеризуемая отношением эффективного показателя преломления nэф гетероструктуры к показателю преломления nвт слоя втекания. Кроме того, в гетероструктуре дополнительно размещено по крайней мере два отражающих слоя, по крайней мере по одному с каждой стороны активного слоя, имеющих показатели преломления меньшие, чем nэф, и сформированных по крайней мере из одного подслоя. Область втекания расположена между активным слоем и соответствующим отражающим слоем, в ней сформировано два дополнительных слоя. Первый дополнительный слой области втекания, примыкающий к поверхности активного слоя, сформированный по крайней мере из одного подслоя и обозначенный локализующим слоем, выполнен из полупроводника с шириной запрещенной зоны, превышающей ширину запрещенной зоны активного слоя. Второй дополнительный слой области втекания, примыкающий к поверхности локализующего слоя и обозначенный настроечным слоем, сформирован по крайней мере из одного подслоя. Третьим слоем области втекания является слой втекания. При этом отношение показателей преломления nэф к nвт определено из диапазона от единицы минус дельта до единицы плюс дельта, где дельта определяется числом много меньшим единицы.

Отличием является предложенная модернизированная гетероструктура (в дальнейшем ГС). В предлагаемых ГС нет необходимости в обычно используемых волноводных и ограничительных слоях традиционной лазерной гетероструктуры. В общем случае предложенная ГС состоит из следующих слоев: к активному слою с обеих сторон примыкают внутренние поверхности локализующих слоев, к противоположным наружным сторонам локализующих слоев примыкают внутренние поверхности настроечных слоев, к противоположным наружным сторонам настроечных слоев примыкают внутренние поверхности слоев втекания, к противоположным наружным сторонам слоев втекания примыкают внутренние поверхности отражающих слоев. Далее, как обычно, могут быть известные контактный полупроводниковый слой, например, со стороны р-типа и буферный слой со стороны n-типа, расположенный на подложке. Под активным слоем здесь и далее будем понимать, что он может быть выполнен как одиночным, так в виде одного или нескольких активных подслоев (в том числе имеющих квантоворазмерные толщины) и одного или нескольких барьерных подслоев, расположенных как между активными подслоями, так и с двух их наружных сторон.

При работе полупроводниковых инжекционных источников излучения (далее ИИИ) на основе предложенных гетероструктур введенные локализующие слои необходимы для локализации носителей тока (электронов и дырок) в активных подслоях. Локализующие слои очень тонкие (для улучшения выходных параметров ИИИ локализующие слои предложено выполнять толщиной не более 0,05 мкм) с шириной запрещенной зоны ЕgЛ этих слоев, значительно превышающей ширину запрещенной зоны ЕgAC активного слоя.

При работе ИИИ на основе предложенных ГС специально введенные настроечные слои необходимы для возможности контроля отношения nэф к nвт. Они выполняются достаточно тонкими. Для улучшения выходных параметров ИИИ настроечные слои предложено выполнять толщиной до 1,0 мкм. Их расположение сразу за локализующим слоем, а также выбираемый состав настроечных слоев, выращиваемых (в зависимости от типа используемых полупроводниковых соединений в ГС) из полупроводника с шириной запрещенной зоны ЕgH, незначительно превышающей ширину запрещенной ЕgAC активного слоя, и/или из состава, одинакового или близкого к составу подложки, определяет высокую эффективность их использования и улучшение выходных параметров ИИИ.

Для работающего ИИИ (при выполнении условия вытекания) вытекающее излучение из активного слоя через локализующий и настроечный слои попадает в слой втекания, откуда оно после ряда отражений и переотражений внутри ГС выходит из ИИИ. В отличие от этого в известных инжекционных лазерах [1] и [2] вытекающее излучение через слой втекания выходит напрямую. Этот предложенный и экспериментально проверенный нами механизм вытекания осуществлен путем введения отражающего слоя, имеющего показатель преломления nотр меньший, чем эффективный показатель преломления nэф гетероструктуры, и примыкающего к наружной (по отношению к активному слою) поверхности слоя втекания, а также соответствующим выбором толщины слоя втекания и угла вытекания , равного косинусу отношения nэф к nвт, а именно = cos(nэф/nвт), и, следовательно, соотношения nэф и nвт, выбранного в диапазоне от единицы минус дельта до единицы плюс дельта, где дельта определяется числом много меньшим единицы. Поэтому составы и толщины слоев ГС подбираются такими, чтобы при работе ИИИ вытекание излучения из активного слоя в область втекания происходило по крайней мере в окрестности его начальной переходной стадии. Переходной точкой процесса вытекания является условие равенства nэф и nвт. Если nэф заметно больше nвт, то вытекание практически отсутствует, и мы имеем обычный торцевой лазер без вытекания, если nвт заметно больше nэф, то имеет место очень сильное вытекание, и пороговый ток генерации неприемлимо высок. Отметим, что величина nэф уменьшается с увеличением тока, протекающего через ГС в работающем устройстве. В связи с этим для предложенных ГС мы ввели универсальный параметр , равный отношению nэф к nвт, а именно = (nэф/nвт), который характеризует пригодность их использования для ИИИ. Этот параметр определяет требования к составам и толщинам всех слоев ГС в комплексе, что принципиально отличает предложенные здесь ГС. Оцененный нами расчетным путем интервал значений весьма узкий, а именно от единицы минус дельта до единицы плюс дельта, где дельта определяется числом много меньшим единицы. Он определяет, что работа ИИИ на основе предложенных ГС происходит в окрестности переходного процесса вытекания, причем само условие вытекания может и не выполняться, когда больше 1, или выполняться, когда меньше 1.

Поставленная техническая задача решается тем, что предложено выбирать отношение показателей преломления nэф к nвт в окрестности единицы, например из диапазона от 0,99 до 1,01.

Наличие вытекания в ГС приводит к заметному уменьшению известного параметра (см. , например [3]), что улучшает спектральные и модуляционные характеристики ИИИ.

При работе ИИИ на основе предложенных ГС за счет интерференционного сложения вытекающих лучей выходное излучение будет направлено примерно по нормали к плоскостям оптических граней, которые перпендикулярны плоскости активного слоя.

Указанные отличия позволяют реально выращивать слой втекания в одном процессе вместе с другими слоями ГС, а также дают возможность использовать простое и обычное скалывание ГС пластины при изготовлении элементов ИИИ, получая сколотые оптические грани, перпендикулярные плоскости активного слоя ГС. При этом для изготовления ИИИ соответствующие отражающие или просветляющие покрытия выполняют по крайней мере на оптических гранях отражающих слоев и слоев ГС, расположенных между ними, или на всей поверхности сколотых граней.

Поставленная задача решается также тем, что для снижения внутренних нерезонансных потерь, определяющих эффективность ИИИ, выполненных из предложенных ГС, слой втекания, локализующий и настроечный слои выполняют нелегированными. Кроме того, часть отражающего слоя, прилегающего к слою втекания, выполняют нелегированной.

Предложенная ГС с введенными локализующим и настроечным слоями позволяет выбрать оптимальный (для улучшения параметров ИИИ) состав для слоя втекания. Обычно слои втекания областей втекания имеют одинаковый состав. Слой втекания должен быть прозрачным и может быть при этом выполнен из полупроводника, имеющего одинаковый состав с подложкой или близкого по составу с ней. В ряде случаев целесообразно, чтобы ширина запрещенной зоны ЕgBT слоя втекания не отличалась от ширины запрещенной зоны ЕgП подложки не более чем на 0,25 эВ. В этом случае будут уменьшены омические и тепловые сопротивления, снижен уровень упругих механических напряжений в структурах, и в тоже время уменьшены температурные зависимости параметров устройств, что приводит к их большей эффективности, стабильности, мощности, к большему ресурсу их работы и надежности.

Предложенная модернизированная гетероструктура, в которой к слою втекания примыкает отражающий слой, предложенная последовательность ее слоев, выбор составов и толщин слоев позволили уменьшить толщины слоев втекания, что дало возможность выращивать гетероструктуру в одном технологическом (эпитаксиальном) процессе.

Поставленная техническая задача решается также тем, что для улучшения выходных параметров ИИИ предложено настроечный слой выполнять из полупроводника, близкого или равного по составу с подложкой, на которой выращена гетероструктура.

В следующем исполнении, позволившем решить поставленную задачу, предложено по крайней мере один локализующий слой и/или один настроечный слой выращивать с составами, одинаковыми или близкими к составу слоя втекания.

Для получения наилучших результатов слои втекания областей втекания имеют одинаковый состав.

В следующей модификации предложено по крайней мере один из подслоев слоя втекания формировать с показателем преломления меньшим, чем nэф, и при этом толщиной много меньше полной толщины слоя вытекания для улучшения распределения излучения в ближнем и дальнем поле.

Для решения этой же задачи и для контроля за параметром при работе ИИИ в начальной области токов предложено по крайней мере один из подслоев отражающего слоя выращивать такого состава, который одинаков с составом слоя втекания.

Для улучшения параметров ИИИ в видимой красной области спектра на основе ГС из соединений AlGaInP предложено только тонкие активный слой и локализующий слой выполнять на основе этих соединений AlGaInP, a значительно большей толщины слои втекания, настроечный и отражающий выполнять на основе соединений типа AlGaAs.

Поставленная техническая задача решается также тем, что помещено по крайней мере два активных слоя, плоскости которых параллельны друг другу, а между ними расположены разделяющие их слои р- и n-типа требуемых толщин и уровня легирования для обеспечения при работе прибора туннельного прохождения тока от одного активного слоя к другому. Это предложено для увеличения мощности излучения ИИИ.

Существом настоящего изобретения является новая, неочевидная, оригинальная модернизированная гетероструктура, характеризуемая параметром , равным отношению nэф к nвт, близким к единице, в которую введены новые полупроводниковые слои заданных составов и толщин, не ординарно расположенные и выполняющие новые функции. Упрощена технология получения предложенной гетероструктуры, уменьшено ее омическое и тепловое сопротивление, снижены механические напряжения. В ИИИ на основе предложенной гетероструктуры контролируются вывод излучения примерно по нормали к плоским (сколотым) оптическим граням, малый угол расходимости излучения, низкий порог генерации, режим генерации одной пространственной моды, одной продольной частоты. Получены малые омические и тепловые сопротивления, низкий уровень механических напряжений и как следствие этого - высокая эффективность, мощность при высоком качестве излучения и надежности.

Технологическая реализация изобретения не представляет трудностей, основана на известных базовых технологических процессах, которые к настоящему времени хорошо разработаны и широко применяются при изготовлении ГС для ИИИ. Предложение удовлетворяет критерию "промышленная применимость". Основное отличие при их изготовлении состоит только в других составах и толщинах выращиваемых слоев лазерной гетероструктуры.

Краткое описание чертежей

Настоящее изобретение поясняется фиг.1-4.

На фиг. 1 схематически изображено сечение предлагаемой ГС с двумя разнотолщинными областями втекания, расположенными по обе стороны от активного слоя.

На фиг.2 схематически изображено сечение предлагаемой симметричной ГС с двумя одинаковыми областями втекания, расположенными по обе стороны от активного слоя.

На фиг. 3 схематически изображено сечение предлагаемой ГС с одной областью втекания, в которой слои локализующий, настроечный и втекания имеют один и тот же состав.

На фиг. 4 схематически изображено сечение предлагаемой ГС с одной областью втекания, в которой слои локализующий, настроечный и втекания имеют один и тот же состав, а один из отражающих слоев состоит из трех подслоев.

Варианты осуществления изобретения

В дальнейшем изобретение поясняется конкретными вариантами его выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи. Приведенные примеры модификаций ГС не являются единственными и предполагают наличие других реализаций, особенности которых отражены в совокупности признаков формулы изобретения.

Предложенная гетероструктура 1 (см. фиг.1) содержит активный слой 2, к которому с обеих сторон примыкают две области втекания 3 и 4. К областям втекания 3 и 4 с обеих внешних по отношению к активному слою 2 сторон примыкают два отражающих слоя 5 и 6. Отражающий слой 6 расположен со стороны подложки 7 n-типа. Области втекания 3 и 4 содержат по одному локализующему слою 8 и 9, примыкающему к активному слою 2 с обеих его противоположных сторон, по одному настроечному слою 10 и 11, примыкающему к каждому соответствующему локализующему слою 8 и 9, и по одному слою втекания 12 и 13, примыкающему к каждому соответствующему настроечному слою 10 и 11.

Активный слой 2 состоял из пяти подслоев (не показаны): два активных подслоя из InGaAs и три барьерных слоя из GaAs стандартных толщин и составов [2] . Длина волны лазерного излучения в такой гетероструктуре равна 980 нм. Локализующие слои 8 и 9 имели одинаковый состав из Al0,40Ga0,60As и одинаковую толщину 0,03 мкм. Настроечные слои были выращены из GaAs, толщина слоя 10 была равна 0,3 мкм, а слоя 11 - 0,15 мкм. Слои втекания 12 и 13 были выращены из Al0,05Ga0,95As, при этом толщина слоя 12 была равна 1,0 мкм, а слоя 13 - 5,0 мкм. Отражающие слои 5 и 6 имели одинаковый состав из Al0,09Ga0,91As и одинаковую толщину 1,0 мкм. Выбранные составы и толщины слоев ГС обеспечили расчетное значение параметра равным 1,00015. Расчетный угол расходимости в вертикальной плоскости при плотности тока 12000 А/см2 равен 9,3o (по уровню 0,5). Полученная ГС в связи с низким содержанием алюминия в слоях втекания 12 и 13 и в отражающих слоях 5 и 6 имеет низкие омические, тепловые сопротивления и упругие механические напряжения.

Следующая модификация ГС (см. фиг.2) отличалась от предыдущей тем, что в ней толщины слоев втекания 12, 13 и толщины настроечных слоев 10 и 11 были одинаковы и равны соответственно 5 мкм и 0,23 мкм. Для этой модификации ГС расчетное значение параметра равно 1,00036. Расчетный угол расходимости в вертикальной плоскости при плотности тока 12000 А/см2 равен 3,9o (по уровню 0,5).

Отличие следующей модификации ГС (см. фиг.3) от предыдущей состоит в том, что в ней сформирована одна область втекания 4, которая выполнена со стороны подложки. В ней слой втекания 13 выполнен такого же состава, что и локализующий слой 9 и настроечный слой 11, а именно из Al0,21Ga0,79As. В этой модификации со стороны р-типа отражающий слой 5 непосредственно граничит с активным слоем 2. Для этой модификации ГС расчетное значение параметра равно 0,999912. Вытекание в такой структуре будет присутствовать при всех значениях токов, при этом угол вытекания будет нарастать с током от 0,8o до 1,5o. Расчетный угол расходимости в вертикальной плоскости при плотности тока 12000 А/см2 равен 11,7o(по уровню 0,5).

Отличие следующей модификации ГС (см. фиг.4) от предыдущей состоит в том, что в ней отражающий слой 5 сформирован из трех подслоев: первого подслоя 14, не отличающегося по составу от отражающего слоя 5 в предыдущей модификации, второго подслоя 15, имеющего тот же состав, что и слой втекания 13, и третьего подслоя 16, имеющего показатель преломления меньше, а ширину запрещенной зоны ЕgОТР больше, чем в первом подслое 14. При этом получено снижение расчетного угла расходимости на 1,1o и увеличение параметра до величины, большей единицы. Возможна другая модификация, в которой отражающий слой, разделенный на три аналогичных подслоя, примыкает своим подслоем 14 к наружной поверхности слоя втекания, параллельной плоскости активного слоя. Здесь также получено снижение расчетного угла расходимости .

Следующая модификация ГС с длиной волны лазерного излучения, равной 650 нм, отличалась от модификации, схематически изображенной на фиг.1, тем, что в ней тонкий активный слой 2 выращен из GaInP, тонкие локализующие слои 8 и 9 выращены из AlGaInP, а все остальные толстые слои втекания 12, 13 толщиной соответственно 1,2 мкм и 3,0 мкм, отражательные 5 и 6 и настроечные 10 и 11 выращены из AlGaAs, прозрачного для длины волны 650 нм. Получена ГС со сниженными омическими и тепловыми сопротивлениями, что позволило в изготовленных на ее основе инжекционных лазерах увеличить мощность излучения в непрерывном режиме работы в несколько раз.

Следующая модификация ГС отличалась от модификации, схематически изображенной на фиг.1, тем, что в ней выполнено два активных слоя, плоскости которых параллельны друг другу и поверхностям соединений этих слоев, а именно поверхностям смежных барьерных подслоев, входящих в состав активных слоев. Эти подслои выполнены в данном случае сильнолегированными n- и р-типа слоями. Подслой р-типа размещен со стороны отражающего слоя и подложки n-типа, а слой n-типа со стороны отражающего слоя р-типа. При работе ИИИ, изготовленного на основе данной ГС, такие подслои обеспечивают протекание через них туннельного тока. В таком ИИИ может быть с высокой эффективностью удвоена мощность излучения при том же токе, но при удвоенном приложенном напряжении.

Экспериментально, на образцах инжекционных лазеров (изготовленных из предложенных ГС) нами было получено снижение угла расходимости в вертикальной плоскости до значения, равного 7o. Мощность излучения в непрерывном режиме работы для длины волны излучения 980 нм при ширине накачиваемой полосковой области, равной 10 мкм, была получена более 1 Вт. Пороговый ток был получен равным 25 мА. Одна пространственная мода и одна продольная частота генерации были получены для мощностей более 0,5 Вт.

Промышленная применимость

Гетероструктуры применяются для создания полупроводниковых инжекционных источников излучения, например инжекционных лазеров, полупроводниковых оптических усилителей, которые применяются в волоконно-оптических системах связи и передачи информации, в оптических сверхскоростных вычислительных и коммутационных системах, при создании медицинской аппаратуры, лазерного технологического оборудования, лазеров с удвоенной частотой генерируемого излучения, а также для накачки твердотельных и волоконных усилителей и лазеров.

Источники информации

1. Патент US 4063189, 1977, H 01 S 3/19, 331/94.5 Н.

2. Патент RU 2142665 (D-LED, LTD, US), 1998.10.08, Н 01 S 3/19. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Гетероструктура на основе полупроводниковых соединений, содержащая по крайней мере один активный слой, состоящий по крайней мере из одного подслоя, прозрачную для лазерного излучения область втекания излучения по крайней мере с одной стороны активного слоя, по крайней мере одну, по крайней мере с одним слоем втекания излучения, состоящим по крайней мере из одного подслоя, характеризуемая отношением эффективного показателя преломления nэф гетероструктуры к показателю преломления nвт слоя втекания, отличающаяся тем, что в гетероструктуре дополнительно размещено по крайней мере два отражающих слоя, по крайней мере по одному с каждой стороны активного слоя, имеющих показатели преломления меньшие, чем nэф, и сформированных по крайней мере из одного подслоя, область втекания расположена между активным слоем и соответствующим отражающим слоем, в ней сформировано два дополнительных слоя, а именно примыкающий к поверхности активного слоя локализующий слой области втекания, сформированный по крайней мере из одного подслоя, выполненный из полупроводника с шириной запрещенной зоны, превышающей ширину запрещенной зоны активного слоя, и примыкающий к поверхности локализующего слоя настроечный слой области втекания, сформированный по крайней мере из одного подслоя, далее в области втекания расположен слой втекания, при этом отношение nэф к nвт определено из диапазона от единицы минус дельта до единицы плюс дельта, где дельта определяется числом много меньшим единицы.

2. Гетероструктура по п. 1, отличающаяся тем, что отношение nэф к nвт определены из диапазона от 0,99 до 1,01.

3. Гетероструктура по любому из пунктов, отличающаяся тем, что локализующий слой выполнен толщиной не более 0,05 мкм.

4. Гетероструктура по любому из пунктов, отличающаяся тем, что слои втекания областей втекания имеют одинаковый состав.

5. Гетероструктура по любому из пунктов, отличающаяся тем, что слой втекания, локализующий и настроечный слои выполнены нелегированными.

6. Гетероструктура по любому из пунктов, отличающаяся тем, что часть по крайней мере одного отражающего слоя, прилегающая к слою втекания, выполнена нелегированной.

7. Гетероструктура по любому из пунктов, отличающаяся тем, что по крайней мере один из подслоев отражающего слоя имеет состав, одинаковый с составом слоя втекания.

8. Гетероструктура по любому из пунктов, отличающаяся тем, что активный слой и локализующий слой выполнены на основе соединений типа AlGaInP, а слой втекания, настроечный и отражающий слои выполнены на основе соединений типа AlGaAs.

9. Гетероструктура по любому из пунктов, отличающаяся тем, что помещено по крайней мере два активных слоя, плоскости которых параллельны друг другу, а между ними расположены разделяющие их слои р- и n-типа, обеспечивающие при работе прибора туннельное прохождение тока от одного активного слоя к другому.

10. Гетероструктура по любому из пунктов, отличающаяся тем, что ширина запрещенной зоны слоя втекания отличается от ширины запрещенной зоны подложки, на которой выращена гетероструктура, не более чем на 0,25 эВ.

11. Гетероструктура по любому из пунктов, отличающаяся тем, что настроечный слой имеет состав, одинаковый с составом подложки, на которой выращена гетероструктура.

12. Гетероструктура по любому из пунктов, отличающаяся тем, что по крайней мере один локализующий слой имеет состав, одинаковый с составом слоя втекания.

13. Гетероструктура по любому из пунктов, отличающаяся тем, что по крайней мере один настроечный слой имеет состав, одинаковый с составом слоя втекания.


ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к лазерным квантовым генераторам, а именно лазеры и лазерное оборудование:

- твердотельные полупроводниковые лазеры

- газовые лазеры

- химические лазеры

- практическое применение в промышленности, науке и в быту газовых, твердотельных и химических лазеров.


Лазеры. Лазерное оборудование






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+газовый -лазер".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "лазер" будут найдены слова "лазеры", "лазерный" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("лазер!").



Рейтинг@Mail.ru