99精品伊人亚洲|最近国产中文炮友|九草在线视频支援|AV网站大全最新|美女黄片免费观看|国产精品资源视频|精彩无码视频一区|91大神在线后入|伊人终合在线播放|久草综合久久中文

0
  • 聊天消息
  • 系統(tǒng)消息
  • 評(píng)論與回復(fù)
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學(xué)習(xí)在線(xiàn)課程
  • 觀看技術(shù)視頻
  • 寫(xiě)文章/發(fā)帖/加入社區(qū)
會(huì)員中心
創(chuàng)作中心

完善資料讓更多小伙伴認(rèn)識(shí)你,還能領(lǐng)取20積分哦,立即完善>

3天內(nèi)不再提示

雙異質(zhì)接面介紹

Semi Connect ? 來(lái)源:Semi Connect ? 2024-12-18 10:47 ? 次閱讀
加入交流群
微信小助手二維碼

掃碼添加小助手

加入工程師交流群

一個(gè)基本的半導(dǎo)體雷射如圖2-1所示,包含了兩個(gè)平行劈裂鏡面組成的共振腔,稱(chēng)為Fabry-Perot(FP)共振腔,雷射光在共振腔中來(lái)回振蕩,再?gòu)膬蛇呯R面發(fā)出雷射光,這種雷射又被稱(chēng)作為邊射型雷射(edge emitting laser, EEL)。而夾在n-type與p-type區(qū)域中的主動(dòng)增益層為發(fā)光區(qū)域,透過(guò)適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與激發(fā)過(guò)程可以將雷射光放大,其中采用雙異質(zhì)接面的n-type與p-type的披覆層可分別作為電子與電洞的注入層,又可作為雷射光的光學(xué)局限層,這種雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)同時(shí)可達(dá)到載子與光場(chǎng)的良好局限。

一般的半導(dǎo)體材料因?yàn)閾诫s種類(lèi)不同,可分為i型(本質(zhì)半導(dǎo)體)、P型、n型半導(dǎo)體。本質(zhì)半導(dǎo)體無(wú)雜質(zhì)摻雜,而n型或p型半導(dǎo)體利用摻雜不同的施體(donor)或受體(acceptor),使費(fèi)米能階的能量在能帶中上移或下降。n型半導(dǎo)體的多數(shù)載子為電子,p型則是電洞。P-n接面可以說(shuō)是半導(dǎo)體雷射的核心,可分為同質(zhì)接面(homojunction)與異質(zhì)接面 (beterogjunction),同質(zhì)接面是指同種材料所構(gòu)成的接面,而異質(zhì)接面則是兩種不同材料,能隙大小不同,晶格常數(shù)相近,所形成的接面。早期半導(dǎo)體雷射多采用同質(zhì)接面制作,但因同質(zhì)接面的載子復(fù)合效率較差且沒(méi)有光學(xué)局限能力,操作電流相當(dāng)高,而異質(zhì)接面則可以克服這些缺點(diǎn),因此目前大部分的半導(dǎo)體雷射皆采用雙異質(zhì)接面(double heterostructure, DH) 結(jié)構(gòu)。

圖2-2為雙異質(zhì)接面雷射結(jié)構(gòu)順向偏壓下的能帶圖與折射率分布和光場(chǎng)分布示意圖。在順向偏壓下,可發(fā)現(xiàn)N-p接面只允許電子的注入,使得N型材料成為電子注入層;而p-P接面只允許電洞的注入,使得P型材料成為電洞注入層。位于中央的主動(dòng)層材料同時(shí)匯集了電子和電洞,而電子和電洞因?yàn)槭艿搅藀-P和N-p接面的阻擋而被局限,將注入載子局限在主動(dòng)層中,因此電子和電洞產(chǎn)生輻射復(fù)合,最后達(dá)到居量反轉(zhuǎn)(population inversion)以及閾值條件(threshold condition)而發(fā)出雷射光,而主動(dòng)層能隙的大小換算成波長(zhǎng)約等于雷射光的波長(zhǎng)。此外,由于能隙較小的材料通常具有較大的折射率,因此雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)其折射率分布如圖2-2所示具有波導(dǎo)功能,可以讓垂直于接面的光場(chǎng)局限在主動(dòng)層中,關(guān)于雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)的波導(dǎo)模態(tài)對(duì)于垂直共振腔面射型雷射在光學(xué)上所扮演的角色和邊射型雷射不太相同,但是在載子局限上的優(yōu)點(diǎn)仍然保存著,相關(guān)的討論會(huì)在之后的章節(jié)說(shuō)明。綜合上述的討論,雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)擁有良好的載子與光場(chǎng)的局限,可以大幅降低閾值電流,使得此結(jié)構(gòu)制成的半導(dǎo)體雷射具有優(yōu)異的性能而成為最早被發(fā)展出可以在室溫連續(xù)操作的元件!

圖2-3為N-Al0.3Ga0.7As/p-GaAS/P-Al0.3Ga0.7As DH structure的能帶圖。在圖2-3(a)中,兩材料還未形成接面時(shí),能隙較小的p型材料其能隙為Eg2,其電子親和力(即真空能隙和Ec間的能量差)為X2,而功函數(shù)(真空能隙和E間的能量差)為Φ2;而能隙較大的N型材料其參數(shù)皆以下標(biāo)1作為區(qū)分。此時(shí),Ec1和Ec2間的差異即為導(dǎo)電帶偏移(conduction band offset)△Ec:而Ev2和Ev1間的差異為價(jià)電帶偏移(valence band offset)△Ev。

半導(dǎo)體中的載子濃度,在低濃度條件下可利用Boltamann近似來(lái)計(jì)算Fermi-Dirac積分式,得到簡(jiǎn)化解析解算出載子濃度為:

e6426a02-bb63-11ef-8732-92fbcf53809c.png

其中等效能態(tài)密度為

e670a11a-bb63-11ef-8732-92fbcf53809c.png

接著,當(dāng)接面接觸時(shí),利用費(fèi)米能階相對(duì)于導(dǎo)電帶或價(jià)電帶的相對(duì)位置,計(jì)算出&1,&2,&3,最后得到N-p接面的接觸電位Vo1以及p-P接面的接觸電位Vo2。

e67f32b6-bb63-11ef-8732-92fbcf53809c.png

而在順向偏壓時(shí),p-N大部分電流由電子所貢獻(xiàn),因此我們可以定義在p-N接面上電子比電洞的載子注入比率(injection ratio)y為:

e69f9b0a-bb63-11ef-8732-92fbcf53809c.png

除了注入比率之外,我們可以定義電子的注入效率(injection efficiency)為Ne :

e6bd2e54-bb63-11ef-8732-92fbcf53809c.png

e6cc1fd6-bb63-11ef-8732-92fbcf53809c.png

e6f79580-bb63-11ef-8732-92fbcf53809c.png

e73d25be-bb63-11ef-8732-92fbcf53809c.png

e7620064-bb63-11ef-8732-92fbcf53809c.png

e7850dca-bb63-11ef-8732-92fbcf53809c.png

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫(xiě)或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點(diǎn)僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場(chǎng)。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問(wèn)題,請(qǐng)聯(lián)系本站處理。 舉報(bào)投訴
  • 半導(dǎo)體
    +關(guān)注

    關(guān)注

    335

    文章

    28918

    瀏覽量

    237996
  • 雷射
    +關(guān)注

    關(guān)注

    0

    文章

    25

    瀏覽量

    10330

原文標(biāo)題:雙異質(zhì)接面

文章出處:【微信號(hào):Semi Connect,微信公眾號(hào):Semi Connect】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

收藏 人收藏
加入交流群
微信小助手二維碼

掃碼添加小助手

加入工程師交流群

    評(píng)論

    相關(guān)推薦
    熱點(diǎn)推薦

    電機(jī)比值聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)

    新型改進(jìn)的比值控制器,并對(duì)該控制器的原理及控制過(guò)程進(jìn)行了相應(yīng)的分析和介紹。通過(guò) malab仿真軟件對(duì)該控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。仿真表明,該控制器的穩(wěn)態(tài)性能和瞬態(tài)性能較好,對(duì)電機(jī)的同步控制效果優(yōu)良
    發(fā)表于 06-18 16:33

    最新議程出爐! | 2025異質(zhì)異構(gòu)集成封裝產(chǎn)業(yè)大會(huì)(HIPC 2025)

    “寧波膜智信息科技有限公司”為勢(shì)銀(TrendBank)唯一工商注冊(cè)實(shí)體及收款賬戶(hù)勢(shì)銀研究:勢(shì)銀產(chǎn)業(yè)研究服務(wù)勢(shì)銀數(shù)據(jù):勢(shì)銀數(shù)據(jù)產(chǎn)品服務(wù)勢(shì)銀咨詢(xún):勢(shì)銀咨詢(xún)顧問(wèn)服務(wù)重要會(huì)議:4月29日,2025勢(shì)銀異質(zhì)
    的頭像 發(fā)表于 03-13 09:41 ?794次閱讀
    最新議程出爐! | 2025<b class='flag-5'>異質(zhì)</b>異構(gòu)集成封裝產(chǎn)業(yè)大會(huì)(HIPC 2025)

    奕葉探針臺(tái)助力制備2D材料堆疊異質(zhì)結(jié)

    hBN-Graphene-hBN是一種由六方氮化硼和石墨烯交替堆疊形成的范德華異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)制備方法分為機(jī)械剝離法和化學(xué)氣相沉淀法。其中化學(xué)氣相沉淀法就需要高溫和特定的環(huán)境。奕葉探針臺(tái)高溫系統(tǒng)
    的頭像 發(fā)表于 03-12 14:41 ?383次閱讀
    奕葉探針臺(tái)助力制備2D材料堆疊<b class='flag-5'>異質(zhì)</b>結(jié)

    新型范德華異質(zhì)結(jié)探測(cè)器實(shí)現(xiàn)寬帶偏振探測(cè)

    近日,天津理工大學(xué)與廈門(mén)大學(xué)聯(lián)合科研團(tuán)隊(duì)取得了一項(xiàng)重要突破,成功構(gòu)建了一種基于PdSe?/NbSe?范德華(vdW)異質(zhì)結(jié)的寬帶偏振角相關(guān)光電探測(cè)器。 這種新型的光電探測(cè)器結(jié)合了PdSe?和NbSe
    的頭像 發(fā)表于 02-12 10:10 ?478次閱讀

    極和準(zhǔn)極,差動(dòng)跟偽差動(dòng)使用的性能有差別嗎?

    最近需要用到差動(dòng)輸入的adc,找了很多型號(hào),發(fā)現(xiàn)有真極和準(zhǔn)極,差動(dòng)輸入方式的還分差動(dòng)跟偽差動(dòng)。網(wǎng)上找不到相關(guān)介紹,一般我們用單極adc要測(cè)量極信號(hào)需要將信號(hào)抬高1/2vcc,我
    發(fā)表于 02-08 07:52

    InP異質(zhì)接面/量子井面射型雷射

    二極體結(jié)構(gòu)時(shí)經(jīng)常遭遇到特性溫度較低的問(wèn)題,往往需要額外的主動(dòng)散熱裝置來(lái)協(xié)助雷射二極體維持在恒溫狀態(tài)避免操作特性劣化,主要原因在于磷化銦/磷砷化銦鎵系列材料所形成的異質(zhì)接面結(jié)構(gòu)中導(dǎo)帶能障差異較?。ā鱁c=0.4Eg),與砷化鎵系列材料
    的頭像 發(fā)表于 02-07 10:20 ?528次閱讀
    InP<b class='flag-5'>異質(zhì)</b><b class='flag-5'>接面</b>/量子井面射型雷射

    北斗NTP網(wǎng)絡(luò)授時(shí)服務(wù)器介紹

    北斗NTP網(wǎng)絡(luò)授時(shí)服務(wù)器介紹 關(guān)鍵詞:北斗服務(wù)器 ? NTP網(wǎng)絡(luò)授時(shí)設(shè)備 ? 北斗授時(shí)服務(wù)器 SYN2151型北斗NTP網(wǎng)絡(luò)授時(shí)服務(wù)器是一款支持NTP和SNTP網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議,
    的頭像 發(fā)表于 02-05 18:07 ?539次閱讀

    石墨烯異質(zhì)結(jié)構(gòu)新進(jìn)展

    原子級(jí)薄的范德瓦爾斯van der Waals (vdW) 薄膜,為量子異質(zhì)結(jié)構(gòu)的外延生長(zhǎng)提供了新材料體系。然而,不同于三維塊晶體的遠(yuǎn)程外延生長(zhǎng),由于較弱的范德華vdW相互作用,跨原子層的二維材料異質(zhì)結(jié)構(gòu)生長(zhǎng)受到了限制。
    的頭像 發(fā)表于 02-05 15:13 ?585次閱讀
    石墨烯<b class='flag-5'>異質(zhì)</b>結(jié)構(gòu)新進(jìn)展

    SiC碳化硅MOSFET功率器件脈沖測(cè)試方法介紹

    碳化硅革新電力電子,以下是關(guān)于碳化硅(SiC)MOSFET功率器件脈沖測(cè)試方法的詳細(xì)介紹,結(jié)合其技術(shù)原理、關(guān)鍵步驟與應(yīng)用價(jià)值,助力電力電子領(lǐng)域的革新。
    的頭像 發(fā)表于 02-05 14:34 ?800次閱讀
    SiC碳化硅MOSFET功率器件<b class='flag-5'>雙</b>脈沖測(cè)試方法<b class='flag-5'>介紹</b>

    關(guān)于超寬禁帶氧化鎵晶相異質(zhì)結(jié)的新研究

    (Ga2O3)晶相異質(zhì)結(jié)(Phase Heterojunction)的新研究發(fā)表在《Advanced Materials》上。 論文第一作者為陸義博士 。文章首次在實(shí)驗(yàn)中展示了β相和κ相Ga2O3之間
    的頭像 發(fā)表于 01-22 14:12 ?501次閱讀
    關(guān)于超寬禁帶氧化鎵晶相<b class='flag-5'>異質(zhì)</b>結(jié)的新研究

    多晶氧化物中的晶界和異質(zhì)界面概念、形成機(jī)理以及如何表征

    本文介紹了多晶氧化物中的晶界和異質(zhì)界面的概念、形成機(jī)理以及如何表征。 固-固界面是材料科學(xué)領(lǐng)域的核心研究對(duì)象,這些界面不僅存在于多晶體材料中,還廣泛分布于各類(lèi)薄膜結(jié)構(gòu)中。由于界面處存在原子尺度的結(jié)構(gòu)
    的頭像 發(fā)表于 12-06 16:31 ?2221次閱讀
    多晶氧化物中的晶界和<b class='flag-5'>異質(zhì)</b>界面概念、形成機(jī)理以及如何表征

    異質(zhì)結(jié)類(lèi)型的介紹

    為了有效分離半導(dǎo)體中光生成的電子-空穴對(duì),人們提出了各種策略,例如通過(guò)摻雜、 金屬負(fù)載、或引入異質(zhì)結(jié)。在這些策略中,光催化劑中的異質(zhì)結(jié)工程因其在空間上分離電子-空穴對(duì)的可行性和有效性,已被證明是制備
    的頭像 發(fā)表于 11-26 10:23 ?1.2w次閱讀
    <b class='flag-5'>異質(zhì)</b>結(jié)類(lèi)型的<b class='flag-5'>介紹</b>

    汽車(chē)節(jié)能和碳標(biāo)準(zhǔn)體系介紹

    益走入汽車(chē)工業(yè)領(lǐng)域,成為未來(lái)我國(guó)汽車(chē)行業(yè)可持續(xù)發(fā)展不得不面對(duì)的嚴(yán)峻課題。本期簡(jiǎn)單介紹一下中外汽車(chē)領(lǐng)域相關(guān)的從節(jié)能到碳法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系。
    的頭像 發(fā)表于 09-13 09:43 ?1547次閱讀
    汽車(chē)節(jié)能和<b class='flag-5'>雙</b>碳標(biāo)準(zhǔn)體系<b class='flag-5'>介紹</b>

    光伏topcon和異質(zhì)結(jié)的區(qū)別

    光伏技術(shù)是太陽(yáng)能發(fā)電領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)之一,其中,TOPCon和異質(zhì)結(jié)技術(shù)是兩種重要的光伏技術(shù)。本文將介紹這兩種技術(shù)的區(qū)別。 工作原理 1.1 TOPCon技術(shù) TOPCon技術(shù),全稱(chēng)為隧道氧化物鈍化
    的頭像 發(fā)表于 08-08 09:28 ?5359次閱讀

    中間繼電器光電開(kāi)關(guān)怎么接

    中間繼電器光電開(kāi)關(guān)是一種常見(jiàn)的工業(yè)自動(dòng)化控制設(shè)備,廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)、機(jī)器人、物流設(shè)備等領(lǐng)域。本文將介紹中間繼電器光電開(kāi)關(guān)的接線(xiàn)
    的頭像 發(fā)表于 07-24 09:26 ?1767次閱讀