Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Твёрдотельная фотоэлектроника. Физические основы-1

.pdf
Скачиваний:
14
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
15.42 Mб
Скачать

Газодинамические СОг лазеры, инверсия в которых создается при адиабати­ ческом расширении предварительно нагретой до высокой температуры газовой смеси СОг + N2 + НгО (например, при давлении более 10 атм и температу­ ре 1400 К), генерируют самые высокие мощности излучения: сотни киловатт в непрерывном (точнее в квазинепрерывном — лазер работает секунды) режиме и находят все большее применение для обработки металлов и других материалов.

Из других молекулярных лазеров следует упомянуть азотный (источник интенсивного импульсного ультрафиолетового излучения А = 337,1 нм) и СО лазер, генерирующий излучение в диапазоне 5-г 6,5 мкм с прекрасным суммар­ ным КПД до 75%.

Кроме молекулярных, существуют другие типы газовых лазеров: атомар­ ные лазеры (весьма стабильный гелий-неоновый лазер, генерирующий десятки и сотни милливатт на длине волны 3,39 мкм и десятки милливатт в области 1,154-0,63 мкм; импульсный лазер на парах меди генерирует при нагреве актив­ ной среды до 1500°С в зеленой области спектра А = 0,51 мкм, где наблюдается максимум прозрачности морской воды); ионные газоразрядные лазеры (напри­ мер, аргоновый лазер, генерирующий в непрерывном режиме десятки ватт на длинах волн 488 и 518,5 нм); мощные импульсные эксимерные лазеры, работа­ ющие на электронно-колебательных переходах между устойчивым возбужден­ ным и химически неустойчивым основным состоянием молекул соединений бла­ городных газов Хе£, Кг?;, Аг\ ,ХеГ* и др. с возможностью плавной перестройки спектра в диапазоне от 0,125 до 0,352 мкм; химические лазеры для средней инфракрасной области спектра 3-1-10 мкм, а также уникальные рентгеновские лазеры на высокоионизированных атомах и лазеры на свободных электронах.

К настоящему времени осуществлена генерация более чем на 1000 различ­ ных переходах в газах и газовых смесях в интервале от 0,1 мкм до 1 мм и более.

2.5.3.2. Твердотельные лазеры, на основе кристаллов и стекол, легиро­ ванных неодимом. Использование в качестве лазерной среды диэлектрика обеспечивает получение больших, чем в газовых лазерах, концентраций актив­ ных центров и удельной мощности излучения, однако ограничивает возможно­ сти возбуждения только оптической накачкой.

Известно, что у редкоземельных элементов недостроенная внутренняя элек­ тронная оболочка 4 / экранируется от внешних воздействий валентными элек­ тронами 5s и 5р. В связи с этим при введении этих элементов в различные конденсированные среды не происходит значительной перестройки их энергети­ ческого спектра, что позволяет осуществить лазер по четырехуровневой схеме.

Из 14 редкоземельных элементов наилучшие результаты получены на трехвалентном ионе неодима Nd3+, обеспечивающего генерацию на длине волны 1,06 мкм при накачке от современных GaAs лазеров и светодиодов. Генерация с участием этого иона наблюдались более чем в 100 различных матрицах, при этом оптимальной совокупностью свойств обладают кристаллы

алюмо-иттриевого граната Y3AI5O12, гадолиний-скандий-галлиевого граната Gd3ScGa3 0 i2 и стекол, в которых до 5% массы компонентов замещены окислом ШгОз.

К преимуществам стекол относятся оптическая однородность и возмож­ ность изготовления больших активных элементов (длиной до 1 м и поперечным размером более 10 см). Поэтому с помощью стеклянных лазеров удается по­ лучить большие энергии в импульсе — до нескольких тысяч джоулей. Однако малая теплопроводность стекла ограничивает среднюю мощность излучения.

Активные элементы на основе монокристаллов алюмо-иттриевого грана­ та, имеющего лучшую теплопроводность, обычно изготавливаются в виде ци­ линдрических стержней диаметром до 10 мм и длиной до 10 см. Кристаллы гадолиний-скандий-галлиевого граната могут быть получены большего разме­ ра и с большим содержанием ионов Nd3+ Лазерные кристаллы срезают под углом Брюстера, получая линейно-поляризованное излучение.

Таким образом, удается генерировать несколько сотен ватт и даже киловатт в непрерывном режиме с КПД более 10% при использовании полупроводнико­ вой накачки.

Лазер может быть выполнен в едином блоке с нелинейным элементом-пре­ образователем частоты (на основе синтетических кристаллов ниобата лития или бария) для генерации второй и высших гармоник с длинами волн 0,53, 0,35 и 0,265 мкм при выходной мощности от нескольких милливатт до единиц ватта.

Для работы в импульсном режиме обычно используют внешнюю модуляцию интенсивности с помощью оптического затвора, например, на основе линейного электрооптического эффекта Поккельса. При модуляции добротности дости­ гается уровень импульсной мощности до 1012 Вт при длительности импульса 104-20 нс (504-100 нс — для стекла). При выполнении условий синхронизации мод могут генерироваться сверхкороткие импульсы длительностью 10-12 с и менее.

Неодимовые лазеры нашли широкое применение в дальнометрии (в мало­ габаритных приборах используются импульсные лазеры с энергией 1 мДж при длительности 10 нс) и в оборонной технике.

Одно из последних технических достижений — создание твердотельных оптических усилителей и лазеров на активных оптических волокнах, легиро­ ванных ионами редкоземельных элементов. Усилители настраивают на длины волн, соответствующие минимальным потерям в волокне (1,55 и 1,31 мКМ), используя ионы-активаторы эрбий (Ег3+) и празеодим (Рг3+). В качестве источников накачки применяют мощные полупроводниковые лазерные диоды или линейки из лазеров, спектр излучения которых соответствует спектру поглощения активных ионов. В частности, для накачки малошумящих ортцческих предусилителей на Ег3+ волокне использовано излучение с длиной волны 0,98 мкм, а для усилителя мощности — более эффективное излучение с длиной волны 1,48 мкм.

Оптическая накачка через боковые поверхности активного волокна оказы­ вается неэффективной. Поэтому ввод излучения осуществляют методами ин­ тегральной оптики (например, с помощью призменного устройства, использую­ щего эффект туннелирования излучения при полном внутреннем отражении). Ввод сигнального излучения и вывод усиленного сигнала производится через оптические разъемы.

Оптические усилители не требуют преобразования оптического сигнала в электрический и обратно и разрыва волоконно-оптической линии и применяют­ ся как в линиях связи, работающих на дальние расстояния, так и для усиления сигнала перед его разветвлением по многим абонентам.

На активных оптических волокнах изготавливают и волоконные лазеры со средней мощностью от нескольких милливатт до единиц ватт и более.

Кроме твердотельных лазеров на основе кристаллов и стекол, легирован­ ных неодимом, в этом разделе следует упомянуть трехуровневый рубиновый лазер с накачкой ксеноновой лампой, генерирующий в красной области спектра на длине волны 694,3 нм со съемом энергии ~ 0,2 Дж/см3; перестраиваемые лазеры на активаторах с незастроенными внутренними 3d и 4d оболочками (лазер на александрите с Сг3+ для области 0,72 ч-0,82 мкм; лазер на сапфире с Ti3+, перекрывающий диапазон 0,74-0,98 мкм и др.) или на центрах окрас­ ки в щелочно-галоидных кристаллах (перекрываемый диапазон 0,8 4-2,2 мкм) и, наконец, жидкостные лазеры на органических красителях с диапазоном перестройки 0,34 ч-1,17 мкм, пока не нашедшие широкого применения.

Правомерность объединения твердотельных и жидкостных лазеров в одной группе обусловлена слабой зависимостью свойств редкоземельных активаторов от свойств матрицы. Тем более, что стекло можно рассматривать как переохла­ жденную жидкость.

2.5.3.3. Полупроводниковые лазеры. Наиболее эффективным методом электрического возбуждения является инжекция неосновных носителей заряда в полупроводник через р-я-переход при его прямом смещении. Отличительная особенность полупроводников заключается в том, что это возбуждение не отно­ сится к определенным узлам кристаллической решетки как активным центрам, а определяется состояниями обобщенных по всему кристаллу электронов. При этом условие инверсии населенности задается соотношением

£F„ ~ <£F„ > <§g,

где <£g — ширина запрещенной зоны полупроводника, £рп и <SF — квазиуровни Ферми для электронов и дырок (см. гл. 3).

Внешним электрическим полем можно почти полностью убрать потенциаль­ ный барьер между р- и «-областями в гомопереходах. При этом концентрация инжектированных неосновных носителей заряда почти сравнивается с концен­ трацией их в эмиттере, где они являются основными. Поэтому для получения

инверсии вблизи р-п-перехода при его прямом смещении необходимо, чтобы хотя бы одна из его областей была вырожденной.

Наконец, для уменьшения потерь на безизлучательную рекомбинацию ла­ зеры изготавливают на основе прямозонных полупроводниковых материалов, например, соединений типа А3В5.

Простейший полупроводниковый лазер представляет собой р-я-переход, у которого хотя бы одна из областей вырождена, а сам переход сформирован в плоскости, перпендикулярной плоскостям скола кристалла. При высоких зна­ чениях коэффициента усиления с единицы длины (до нескольких сотен см-1 в GaAs) 30-40% отражение на сколотых боковых гранях обеспечивает необходи­ мую положительную обратную связь.

Полупроводниковые лазеры, полученные диффузией Zn в GaAs, имеют плотность пороговых токов при комнатной температуре более 50 кА/см2

Однако за последние несколько десятилетий полупроводниковые лазеры кардинально усовершенствовались, прежде всего за счет использования эпи­ таксиальных методов и гетеропереходов с минимальным числом дефектов, при­ водящих к безызлучательным переходам.

Лазеры с двойной гетероструктурой. Активная область представляет собой тонкий слой (не более А/п) узкозонного полупроводникового матери­ ала, расположенного между широкозонными р- и /г-областями-эмиттерами.

 

 

Односторонняя

инжек­

Металлический

 

ция

и сверхинжекция в

контакт

 

обеих

гетеропереходах,

 

 

—GaAs(Ge)

 

обусловленные разрыва­

р — AlGaAs(Ge)

 

ми

в

зонах,

и

огра­

GaAs

 

AlGaAs(Te)

ничение энергетически­

П— AlGaAs(Te)

 

ми

барьерами

области

П GaAs (Те)

 

рекомбинации

позволя­

Металлический

 

 

ют

существенно

облег­

контакт

 

Р и с . 2.5.3. Структура полоскового лазера с двойной гетеро­

чить достижение инвер­

сии.

Кроме того,

узко­

структурой.

 

 

 

 

 

 

зонный активный слой с большим показателем преломления ведет себя как волновод, локализуя излу­ чение, распространяющееся в плоскости р-п-перехода.

Лазеры на двойных гетероструктурах из Gao,4lno,6Aso,88Po,i2/InP на длину волны 1,3 мкм и Alo^Gao^As/GaAs на длину волны 0,84 мкм характеризуются пороговыми плотностями тока порядка 1ч-3 кА/см2

Приоритет в разработке лазеров с двойной гетероструктурой принадлежит лауреату Нобелевской премии академику Ж. И. Алферову с сотрудниками.

Гетеролазеры с полосковой структурой, предназначены для дальнейше­ го уменьшения порогового тока и эффективной селекции мод в направлении, параллельном р-п-переходу (см. рис. 2.5.3). Такие лазеры, как правило, созда-

ются вытравливанием мезаструктуры, перпендикулярной резонаторным граням, и ее последующим заращиванием широкозонным не проводящим ток твердым раствором (AlGaAs, легированный Те — на рис. 2.5.3). Таким образом обеспе­ чивается электронное и оптическое ограничение по обеим координатам.

Гетеролазеры с распределенной обратной связью. Гетерограница между активной областью (например GaAs) и одним из инжекторов (AlGaAs) делается гофрированной, причем гофр (отражатели Брегга) располагается перпендику­ лярно полосковой структуре. Периодические изменения показателя преломле­ ния приводят к интерференции. Шаг гофрировки для решетки, работающей в первом порядке, равен А/2п, т. е. ~0,13 мкм для GaAs. Решетки с таким пе­ риодом создаются фотолитографическим методом при помощи интерференции лазерных пучков коротковолновых газовых лазеров.

С использованием гетеропереходов с распределенной обратной связью полу­ чила изящное решение проблема уменьшения расходимости светового пучка в плоскости, перпендикулярной р-л-переходу, улучшена температурная стабиль­ ность спектральных характеристик лазера и обеспечена возможность эффек­ тивного ввода излучения в оптические волноводы.

Гетеролазеры с раздельным электронным и оптическим ограничением.

В лазерах с двойной гетероструктурой утоньшение активной области менее

Рис. 2.5.4. Конструкция лазера с раздельным электронным и оптическим ограничением и распределенной обратной связью. Дифракционная решетка расположена в эпитаксиальном слое под активной областью

А/п, необходимое для дальнейшего снижения порогового и рабочего токов, не эффективно из-за просачивания излучения и его потерь в широкозонных обла­ стях эмиттеров. Проблема решается разделением областей оптического и элек­ тронного ограничения: внутри слоя оптического ограничения толщиной ~А/п помещается сверхтонкий слой с еще меньшей шириной запрещенной зоны, где и происходит вынужденная рекомбинация электронов и дырок (рис. 2.5.4). При этом слой оптического ограничения играет двойную роль: кроме оптического волновода он является резервуаром для неравновесных носителей, откуда они поступают в узкую область рекомбинации. Если слой оптического ограничения изготовить в виде варизонной структуры с уменьшающейся к области реком­

бинации шириной запрещенной зоны, то неравновесные электроны и дырки ускоряются к активной области встроенным электрическим полем.

Гетеролазеры с квантоворазмерными структурами. В современных ла­ зерах в качестве активной области, где происходит накопление и последующая излучательная рекомбинация неравновесных электронов и дырок, используют­ ся квантоворазмерные структуры: квантовые ямы и точки. Ступенчатый вид функции плотности состояний для двумерного электронного газа в квантовой яме уменьшает тепловое размытие в распределении носителей по энергиям и облегчает достижение инверсии. Ослабевает температурная зависимость поро­ говой плотности тока и растет коэффициент усиления. Пороговая плотность тока накачки при комнатной температуре у лазеров с одной или несколькими квантовыми ямами составляет ЮОч-ЗОО А/см2 В еще большей степени пере­ численные преимущества проявляются для квантовых точек, где электронный спектр и функция плотности состояний имеют атомоподобный вид.

Для ускорения поступления носителей в рекомбинационную квантовую яму и устранения возможных деформаций и связанных с ними дефектов на резкой гетерогранице в активных областях гетеролазеров целесообразно использовать квантоворазмерные слои с внутренними напряжениями сжатия и растяжения. При толщинах таких слоев, меньших некоторой критической величины, дис­ локации несоответствия и другие дефекты не образуются как в самом слое, так и на гетерограницах. Использование напряженных слоев позволяет расши­ рить номенклатуру материалов (из-за смягчения требований к рассогласованию решеток), а также варьировать внутренние напряжения в слое и тем самым ме­ нять параметры зонной структуры полупроводника. В инфракрасных лазерах с такой структурой и размером активной области 5-г 20 нм пороговая плотность тока снижается до 40 А/см2

Наибольшая доля промышленного выпуска полупроводниковых ин­ фракрасных лазеров приходится на приборы, согласованные с полосами

пропускания оптических

волокон:

0,84 мкм (лазеры на

Alo,3Gao,7As/

GaAs или Alo.osGao.gsAs),

1,31 мкм

(In0,72Gao,28As0,6Po,4/InP)

и 1,55 мкм

(Ino,6Gao,7Aso,88Po,i2/InP). В основном изготавливаются двойные гетерола­ зеры с полосковой структурой и с раздельным электронным и оптическим ограничением.

Мощные полупроводниковые лазеры обеспечивают 0,2 ч-0,5 Вт в одноча­ стотном непрерывном режиме, а в многомодовом — 5 ч-10 Вт при КПД до 50ч-60%. Углы расхождения излучения в плоскости р-я-перехода 10ч-30°, в перпендикулярной плоскости 30 4-60° Предельные частоты модуляции излу­ чения — несколько гигагерц и более. Для генерации большей мощности в непрерывном режиме осуществляется термоэлектрическое охлаждение.

Кроме того, выпускаются лазерные модули, включающие до 10 мощных лазерных диодов, излучение которых вводится в общее волокно с диаметром сердцевины ~ 200 мкм. При термоэлектрическом охлаждении лазеров выход­

ная мощность излучения составляет 40 Вт в числовой апертуре 0,22 (опреде­ ление числовой апертуры — см. в разделе 2.8).

Другой вариант лазерной линейки создается методом интегральной техно­ логии на одном кристалле. Блок одинаковых полосковых структур шириной 1 см излучает в непрерывном режиме 50 Вт. Срок службы таких блоков 5-г-10 тыс. часов.

С 1999 г. рядом японских фирм начат промышленный выпуск «синих» ла­ зеров на основе Аз нитридов с гарантированным сроком службы более 10 тыс. часов. На рис. 2.5.5 приведена схема полоскового лазера, излучающего в непрерывном режиме на длине волны 417 нм (фиолетовый цвет) 0,4 Вт. Поро-

электрод

р—AlGaN/GaN МЛ СР p -G a N p -A lG aN

InGaN МКЯ

п-G aN

п-A lG aN /G aN МЛ СР

п- InGaN

GaN

SiO

GaN буферный слой

Сапфировая

подложка

Рис. 2.5.5. Схема лазера AlGaN/InGaN/GaN, изготовленного на сапфировой подложке с маской из SiC>2 - МЛ СР — сверхрешетки с модулированным легированием. МКЯ — множественные квантовые ямы

говая плотность тока менее 4 кА/см2 Для уменьшения плотности дислокаций в приборных структурах используется метод селективного эпитаксиального на­ ращивания GaN на сапфировые подложки через маску из SiCV Области GaN над полосками SiC>2 имеют плотность дислокаций менее 106 см-2, а в проме­ жутках — более 109 см-2 Излучение генерируется в активной области, пред­ ставляющей собой набор из примерно 20 квантовых ям состава InojsGao.seN - Ino,o2Gao,98N; оптический волновод изготовлен из слоев п- и p-типа GaN.

Широкозонные области оптического ограничения представляют собой AlGaN/GaN сверхрешетки с так называемым «модулированным» легировани­ ем, исполняющие роль своеобразных пружин, между которыми подвешена ме­ ханически ненагруженная активная область. «Модулированное» легирование уменьшает омическое сопротивление широкозонных барьеров.

Все ранее описанные полупроводниковые лазеры, к сожалению, допускают только линейную интеграцию. Недостатком их технологии является необходи­ мость скрайбирования или скалывания кристаллов. В связи с этим перспектив­

ной и быстро развивающейся областью лазерной технологии стала разработка

лазеров с поверхностным выводом излучения.

Особенности электронного спектра гетероструктур и возможность полу­ чения больших коэффициентов оптического усиления позволили реализовать лазеры с активной областью всего в несколько микрон. В лазерах с поверхност­ ным выводом излучения ось оптического резонатора расположена нормально к плоскости р-я-перехода, а зеркала резонатора изготавливаются в виде брегговских интерференционных отражателей и состоят из большого числа череду­ ющихся четвертьволновых слоев с разными показателями преломления. Из-за короткой области усиления для обеспечения устойчивой генерации в таких лазерах зеркала должны иметь высокий коэффициент отражения.

На рис. 2.5.6 приведена схема такого лазера. Активная область содержит вертикально-связанные квантовые точки на основе узкозонного InGaAs в мат-

Лазерное

излучение

Активная

область

Распределенное брэгговское зеркало

Диэлектрик-

Металлический - контакт

Распределенное брэгговское зеркало]

Подложка GaAs

Рис. 2.5.6. Поверхностно-излучающий инжекционный микролазер с брегговскими зерка­ лами и активной областью, содержащей вертикально связанные квантовые точки

рице GaAs или GaAlAs эпитаксиального слоя. Для предотвращения генерации продольных мод рабочая поверхность ограничивается размерами в несколь­ ко микрон с помощью диэлектрических или высокоомных полупроводниковых слоев. Рабочий ток отдельного микролазера не превышает единиц миллиампера при пороговых токах в десятые и сотые доли миллиампера.

Лазеры с поверхностным выводом излучения обеспечивают малую расхо­ димость круглого в сечении луча и одномодовый режим работы, стыкуются с оптическим волокном с минимальными потерями и используются в линиях связи со скоростями до 100 Гбит/с и более.

Наконец, упомянем каскадные полупроводниковые лазеры для инфракрас­ ного диапазона спектра 3 4-100 мкм, в которых используются внутризонные пе­ реходы между подзонами размерного квантования электронов в квантовой яме или электронными уровнями квантовой точки. В отличие от газовых лазеров,

активные частицы в которых являются природными образованиями, параметры квантовых ям и точек определяются их структурой и технологией.

Полупроводниковые лазеры с ионизацией быстрыми электронами и фотоио­ низацией в настоящее время не имеют значительного распространения.

Преимущества полупроводниковых лазеров: возможность непосредственно­ го преобразования электрической энергии в излучение, малые размеры области свечения, высокие КПД и яркость, возможность высокочастотной модуляции излучения током питания. Для лабораторных исследований разработаны уни­ кальные лазеры, длина волны которых управляется рабочей температурой и током накачки. Наряду с другими преимуществами, присущими полупровод­ никовым приборам (возможность работы от низковольтных источников, ма­ лые габариты, мгновенная готовность к работе, долговечность, надежность, экономичность, низкая стоимость, возможность интеграции с другими полу­ проводниковыми приборами на твердотельной подложке), они обеспечивают многообразное и все расширяющееся применение полупроводниковых лазеров, включая волоконно-оптические линии связи и системы накопления и обработки информации (в том числе видеодисковую аппаратуру и принтеры), автоматику и интегральную оптику.

Необходимо отметить, что бурное развитие лазерной техники в последнее десятилетие стимулирует создание широкой номенклатуры приборов управле­ ния лазерным излучением, использующих электро-, магнито- и пьезооптиче­ ские эффекты в кристаллах: модуляторов, дефлекторов, преобразователей ча­ стоты и управляемых оптических систем.

Промышленный выпуск полупроводниковых лазеров в развитых странах превышает сто миллионов штук в год.

2.5.4.

Светодиоды. В светодиодах, как и в полупроводниковых лазерах,

излучение генерируется при инжекции неосновных носителей тока через р-п-

переход. Поэтому большая часть технических решений, описанных выше для

инжекционных лазеров, использу­

 

ется и при изготовлении свето­

 

диодов, включая двойные гетеро-

 

и квантоворазмерные структуры.

 

Отличаются

светодиоды

от лазе­

 

ров только отсутствием

резонато­

 

ра и следовательно некогерентно-

 

стью излучения. Однако светодио­

 

ды дешевле, обладают лучшей ста­

Рис. 2.5.7 Конструктивное оформление светоди­

бильностью

параметров

и более

одов: / —светоизлучающий диод; 2 — полимер­

высокой надежностью.

 

ная защита; 3 — колпак со стеклянным окном;

Большие показатели преломле­

4 — металлостеклянная ножка; 5 — полимерная

ния п полупроводников ограничи­

линза; 6 —держатель; 7 —гибкий ввод

 

вают угол выхода излучения полным внутренним отражением вс = arcsin(l/n)

5 — 1348

и увеличивают коэффициент отражения для излучения, распространяющего­ ся в пределах критического угла. Поэтому доля излучения, которая может быть выведена из светодиода без принятия специальных мер, составляет всего единицы процентов. Несколько улучшает положение использование полусфе­ рической или близкой к ней конфигурации кристалла (что не технологично) или иммерсионных линз из компаунда (рис. 2.5.7). Однако наилучший выход может быть обеспечен в гетеропереходе, использующем эффект широкозонного окна (рис. 2.5.8).

Для

изготовления

светодиодов для инфракрасной области спектра

1-г 1,55

мкм используют

прямозонные твердые растворы Ga^Ini-^PyAsi-j, и

GaxIni_xAs с квазимежзонной излучательной рекомбинацией (когда примес­ ные уровни сливаются с краем зоны).

На базе арсенида галлия с запрещенной зоной 1,424 эВ (300 К) выпуска­ ются наиболее эффективные инфракрасные светодиоды для области спектра 0,864-0,95 мкм. Используется межзонная или квазимежзонная излучательная

Свет

Рис. 2.5.8. Поверхностно-излучающий светодиод двойной гетероструктуры AlGaAs, сов­ мещенный со стекловолокном

рекомбинация, а также излучательные переходы на акцепторные уровни или в примесную зону, созданные амфотерной примесью кремния. При комнатной температуре в GaAs реализован внутренний квантовый выход более 95% Важ­ но, что спектр излучения GaAs(Si) светодиодов с Атах = 0,95 мкм согласуется со спектральной чувствительностью кремниевых фотодиодов.

Для красной области

спектра делают светодиоды из прямозонных

AlxGai_xAs и GaxPxAsi_x

^ 0,4) с квазимежзонной рекомбинацией, а также

из непрямозонного GaP, легированного цинком и кисд0р0Д0м

Светодиоды для оранжевой, желтой и зеленой областей спектра изготавли­ вают из непрямозонного GaxPxAsi_x > 0,6) и GaP, легированных азотом.

Для изготовления светодиодов используют также GaxIm_xP, GalnAlP, кар­ бид кремния.