半導(dǎo)體光電子學(xué)第6章半導(dǎo)體發(fā)光二極管-資料下載頁
2024-12-30 06:13本頁面
【正文】 20000 npdeJnpJedr??() ? 式中 p0和 n0分別為無注入時的平衡空穴和電子濃度， d為有源層的厚度， e為電子電荷， ?r為輻射復(fù)合系數(shù)，它與半導(dǎo)體材料的性質(zhì)和溫度有關(guān)，室溫下GaAs的 ?r?1010cm3/s， InGaAsP的 ?r??1010cm3/s。若用 p型有源材料，則有 p0n0。在相對于平衡時低背景載流子濃度的低注入下，可認(rèn)為載流子壽命與電流密度無關(guān)而為 ??(?rp0)1，相應(yīng)有 fc=?rp0/(2?)1。在高注入下，由式 ()看出，此時載流子壽命與有源區(qū)的珍雜濃度無關(guān)，而變?yōu)? ? ? ? ??????????? ??????????? 14122120000 npdeJnpJedr??() 21?????????Jedr??() ? 相應(yīng)的調(diào)制帶寬為 ??21?cf() 2121 ???????edJf rc??() ? 為了增加調(diào)制帶寬，根本的途徑是減小注入有源區(qū)的載流子壽命。 ? 有兩種方法來達(dá)到這一目的：一是提高有源區(qū)的摻雜濃度；二是通過增加注入電流密度或減小有源層厚度來增加注入載流子濃度。 ? 但是，這些措施又受到其它因素的制約，因而只能將帶寬提高到有限的程度。 ? 如果對有源區(qū)進(jìn)行重?fù)诫s，其摻雜濃度 ?1018/cm3，由于雜質(zhì)原子與基質(zhì)原子半徑上的差別，會在有源區(qū)中產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力、填隙原子，位錯等晶格缺陷。其后果是在有源區(qū)形成非輻射復(fù)合中心，而造成所不希望的載流子非輻射復(fù)合壽命的減小。例如，當(dāng) p型有源區(qū)所摻受主雜質(zhì)濃度達(dá)到 1019/cm3時，其輻射復(fù)合壽命為 109s，但與此同時，非輻射復(fù)合壽命也減小到同樣大小或更?。墒?()可以看出，這會造成內(nèi)量子效率的減小。同時，由于重?fù)诫s會增加內(nèi)部光吸收損耗，從而降低發(fā)光管的輸出效率。圖 p型有源區(qū)的朗伯型GaAlAs發(fā)光二極管的調(diào)制帶寬、載流子壽命與摻雜濃度的關(guān)系，而圖 表示在重?fù)诫s下調(diào)制帶寬的增加卻引起發(fā)光亮度和輸出功率的減少。 1)21(11 ?????nrrref fri ds ??????() ? 由于發(fā)光管成本低且可靠性高，在光纖通信局部網(wǎng)中獲得了廣泛應(yīng)用。在這種應(yīng)用中不苛求高的輸出功率，但希望有盡可能高的數(shù)據(jù)傳輸速率。邊發(fā)光二極管比較適合這種應(yīng)用場合。一般邊發(fā)光管脈沖響應(yīng)的上升和下降時間分別為 ，已能實現(xiàn) 140～ 600Mbit/s的調(diào)制速率。 ? 為了進(jìn)一步減小上升和下降時間以實現(xiàn)更高的調(diào)制速率，可采取如圖。驅(qū)動電路使用了高速 GaAsFET，補(bǔ)償電路僅用了兩個電阻和兩個電容，其中 C1和 R1用來改善上升和下降時間。 C2和 R2用來減小輸出脈沖的抖動．使用這一補(bǔ)償電路后，光脈沖輸出的上升和下降時間為 900ps，從而改普了對脈沖頻率響應(yīng)。如圖 。 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH
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