Nov 17, 2022 Zostaw wiadomość

Prąd upływu laserów

W dziedzinie półprzewodników diody nie są idealne do odcięcia, gdy są odcięte odwrotnie. Pod wpływem przeciwciśnienia następuje niewielki upływ prądu z katody do anody. Prąd ten jest zwykle bardzo mały, a im wyższe przeciwnapięcie, tym większy prąd upływu, a im wyższa temperatura, tym większy prąd upływu. Duży prąd upływu powoduje duże straty, zwłaszcza w zastosowaniach wysokonapięciowych.

Przyczyna: Z wewnętrznej struktury materiału półprzewodnikowego wynika, że ​​odwrotne pole elektryczne E generowane przez przyłożone napięcie wsteczne w obszarze bariery potencjału złącza PN jest większe niż pole elektryczne E utworzone przez rozproszony ładunek w potencjale region barierowy. powoduje to wsteczny prąd upływu przez złącze PN. Cienki obszar bariery i wielkość przyłożonego napięcia wstecznego razem określają wielkość prądu upływu.

W chipie laserowym, który jest również rodzajem diody, gdy do jego zacisków zostanie przyłożone polaryzacja przewodząca, elektrony przepływają z N do obszaru aktywnego, ale także niektóre elektrony będą miały wystarczającą energię, aby wydostać się z obszaru aktywnego i przepłynąć do obszar P, a te prądy, które płyną do P, nazywane są prądami upływowymi. Prądy upływowe można podzielić na dwie części, jedną opisaną powyżej, a drugą o energii cieplnej wystarczającej do przekroczenia bariery potencjału. Druga część jest spowodowana niewielką ilością elektronów w samej energii P, która penetruje lub dryfuje do obszaru styku P, tworząc prąd upływu. Prądy upływowe nie przyczyniają się do luminescencji, a jedynie obniżają wewnętrzną wydajność kwantową urządzenia. Jest również bardzo wrażliwy na temperaturę, a prąd upływowy gwałtownie wzrasta wraz ze wzrostem temperatury.

a563e2dc7a682c37bee9245985ec233


Również w przypadku laserów o krótkiej długości fali są one bardziej podatne na wycieki niż lasery o większej długości fali.

217fcdd933a9a66caffdde559165601

Jak pokazano powyżej, różnica przerw energetycznych między pasmami przewodzącymi chipów z fosforku AlGaIn o długości fali 690nm wynosi 400meV, ale różnica między fosforkiem AlGaIn o długości fali 650nm wynosi tylko 320meV, co ułatwia ucieczkę elektronom. Kilka sposobów na zmniejszenie wycieku w fosforku AlGaN o krótkiej długości fali: 1) Zwiększenie stężenia domieszkowania w płaszczu P. Zwiększenie różnicy w przewodzeniu energii utrudnia elektronom przejście przez potencjał. 2) Zwiększenie liczby studni kwantowych umożliwia przyjęcie większej liczby nośników i zmniejszenie rozlewania się prądu; wraz ze wzrostem liczby studni kwantowych należy wprowadzić więcej prądu, aby wygenerować laser, a tym samym wzrasta prąd krytyczny.


Wyślij zapytanie

whatsapp

Telefon

Adres e-mail

Zapytanie