Nov 17, 2022 Остави съобщение

Ток на утечка на лазери

В областта на полупроводниците диодите не са идеални за прекъсване, когато са с обратно прекъсване. Когато са подложени на обратно налягане, има малко изтичане на ток от катода към анода. Този ток обикновено е много малък и колкото по-високо е противонапрежението, толкова по-висок е токът на утечка и колкото по-висока е температурата, толкова по-висок е токът на утечка. Големият ток на утечка води до големи загуби, особено при приложения с високо напрежение.

Причината: От вътрешната структура на полупроводниковия материал обратното електрическо поле E, генерирано от приложеното обратно напрежение в областта на потенциалната бариера на PN прехода, е по-голямо от електрическото поле E, образувано от дифузния заряд в потенциала бариерен регион. това води до обратен ток на утечка през PN прехода. Тънкостта на бариерната област и големината на приложеното обратно напрежение заедно определят величината на тока на утечка.

В лазерен чип, който също е вид диод, когато към неговите терминали се приложи преднапрежение, електроните текат от N към активната област, но също така някои електрони ще имат достатъчно енергия, за да излязат от активната област и да потекат към областта P и тези токове, които протичат към P, се наричат ​​токове на утечка. Токовете на утечка могат да бъдат разделени на две части, едната, както е описано по-горе, а другата притежаваща достатъчна топлинна енергия, така че да надхвърли потенциалната бариера. Другата част се дължи на малко количество електрони в рамките на самата P-енергия, проникваща или движеща се в областта на P-контакта, образувайки ток на утечка. Токовете на утечка не допринасят за луминесценцията и само правят вътрешната квантова ефективност на устройството по-малко ефективна. Освен това е много чувствителен към температурата и токът на утечка се увеличава бързо с повишаване на температурата.

a563e2dc7a682c37bee9245985ec233


Освен това лазерите с къса дължина на вълната са по-податливи на изтичане, отколкото лазерите с по-дълга дължина на вълната.

217fcdd933a9a66caffdde559165601

Както е показано по-горе, разликата в енергийната разлика между проводимите ленти на AlGaIn фосфидни чипове с дължина на вълната 690 nm е 400 meV, но разликата между AlGaIn фосфид с дължина на вълната 650 nm е само 320 meV, което улеснява излизането на електроните. Няколко начина за намаляване на изтичането на фосфид AlGaN с къса дължина на вълната: 1) Увеличете концентрацията на допинг на P-обшивката. Увеличаването на разликата в проводящата енергийна междина прави по-трудно за електроните да пресекат потенциала. 2) Увеличаването на броя на квантовите ямки позволява да се поемат повече носители и да се намали преливането на тока; тъй като броят на квантовите ями се увеличава, трябва да се инжектира повече ток, за да се генерира лазер, и по този начин критичният ток се увеличава.


Изпрати запитване

whatsapp

Телефон

Имейл

Запитване