Материал: Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Оптоэлектронные микро- и наноструктуры». Свистова Т.В
транспортира на лабораторном стенде изменять угол поворотаот – 20 до + 20 с шагом 5 и для каждой точки заносить в табл. 2.2 значения тока фотодиода ФД2. Выключить источник питания.
Рассчитать отсчеты диаграммы направленности излучения в относительных единицах и заполнить табл. 4.2
G |
( ) |
IФ2( ) IФТ2 |
. |
(4.9) |
|
||||
ОТН |
|
IФ2( 0) IФТ2 |
|
|
Отобразить на графике диаграмму направленности Gотн( ). Определить угол расходимости излучения.
Таблица 4.2 Измерение диаграммы направленности
, |
-20 |
-15 |
-10 |
-5 |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
IФ2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Gотн |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Контрольные вопросы |
|
|
|||||
1.Пояснить особенности создания инверсной населенности в полупроводниках.
2.Перечислить и пояснить методы возбуждения, используемые в полупроводниковых лазерах.
3.Почему диаграммы направленности инжекционного лазера различны в разных плоскостях?
4.Дать описание экспериментальной установки и пояснить назначение отдельных ее элементов.
5.Пояснить влияние плотности тока на спектр излучения лазерного диода.
6.В чем заключаются преимущества гетероструктур перед обычными р-n-переходами при создании инжекционных лазеров?
54
7.Пояснить эффекты односторонней инжекции, сверхинжекции и волноводный эффект в двойной гетероструктуре.
8.Чем определяются оптимальные размеры активной области лазера в двойной гетероструктуре (толщина, ширина
идлина)?
9.В чем состоит принцип раздельного электронного и оптического ограничений и как он реализуется в РО ДГСлазерах?
55
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПАРАМЕТРЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВ, ИСПОЛЬЗУЮЩИХСЯ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ГЕТЕРОСТРУКТУР
В табл. П1, П2, П3 приведены некоторые параметры полупроводников, наиболее часто использующихся для создания гетероструктур. Здесь применены следующие обозначения:
a - период кристаллической решетки; hωLO - энергия продольного фонона; hωTO - энергия поперечного фонона; EgГ - прямой разрыв зон в точке Г; EgХ - прямой разрыв зон в точке Х; EgL - прямой разрыв зон в точке L;
∆ - величина спин-орбитального отщепления валентной зоны;
χ - сродство к электрону;
mГ - эффективная масса электронов в Г-долине;
mTX - поперечная эффективная масса электронов в Х- долине;
mLX - продольная эффективная масса электронов в Х- долине;
mlh - эффективная масса легких дырок; mhh - эффективная масса тяжелых дырок;
mso - эффективная масса спин-отщепленных дырок;
ε(ϖ = 0) - относительная диэлектрическая проницаемость.
Эффективные массы электронов и дырок приведены в m/m0, где m0 - масса покоя электрона.
56
Таблица П1 Некоторые параметры твердого раствора AlGaAs
при комнатной температуре
Разрывы EСГ, EСХ, EСL в зоне проводимости отсчитываются от низа валентной зоны GaAs (Г6).
57
Таблица П2 Некоторые параметры наиболее часто используемых
для создания гетеропереходов материалов
58