Полупроводниковые лазеры: .структура или форма активной зоны, материалы, используемые для активной зоны – H01S 5/30

Изобретение относится к способам изготовления светоизлучающего элемента с длиной волны из ближней инфракрасной области спектра. Диодная светоизлучающая структура формируется на монокристаллическом кремнии с ориентацией поверхности (111) или (100). Активная зона светоизлучающего элемента представляет собой наноразмерные кристаллиты (нанокристаллиты) полупроводникового дисилицида железа, упруго встроенные в монокристаллический эпитаксиальный кремний. Перед формированием активной зоны на подложку наносится слой нелегированного кремния для ее пространственного отделения от подложки (буферный слой). Нанокристаллиты образуются при эпитаксиальном заращивании, предварительно сформированном на буферном слое методом твердофазной эпитаксии наноостровков полупроводникового дисилицида железа. Применение особых режимных параметров обеспечивает высокую концентрацию нанокристаллитов в активной зоне. Цикл, включающий формирование наноостровков и их последующую агрегацию в нанокристаллиты, повторяют несколько раз, что обеспечивает формирование многослойной активной структуры. Технический результат - повышение эффективности светоотдачи светоизлучающего элемента за счет возможности уменьшения размеров кристаллитов полупроводникового дисилицида железа (до 5-40 нм) и обеспечения их высокой плотности (количества кристаллитов в единице объема кремниевой матрицы) и в силу этого упругого встраивания в кремниевую матрицу и значительной напряженности внутренней структуры кристаллитов, а также повышение интенсивности светоизлучающего элемента за счет увеличения объема активной зоны. 1 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к способам изготовления светоизлучающего элемента с длиной волны из ближней инфракрасной области спектра. Диодная светоизлучающая структура формируется на монокристаллическом кремнии с ориентацией поверхности (111) или (100). Активная зона светоизлучающего элемента представляет собой наноразмерные кристаллиты (нанокристаллиты) полупроводникового дисилицида железа, упруго встроенные в монокристаллический эпитаксиальный кремний. Перед формированием активной зоны на подложку наносится слой нелегированного кремния для ее пространственного отделения от подложки (буферный слой). Нанокристаллиты образуются при эпитаксиальном заращивании предварительно сформированных на буферном слое методом молекулярно-лучевой эпитаксии наноостровков полупроводникового дисилицида железа. Применение режимных параметров согласно изобретению обеспечивает высокую концентрацию нанокристаллитов в активной зоне. Изобретение обеспечивает повышение эффективности светоотдачи светоизлучающего элемента за счет возможности уменьшения размеров кристаллитов полупроводникового дисилицида железа (до 20-40 нм) и обеспечения их высокой плотности (количества кристаллитов в единице объема кремниевой матрицы) и в силу этого упругого встраивания в кремниевую матрицу и значительной напряженности внутренней структуры кристаллитов. 2 н.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к способам изготовления светоизлучающего элемента с длиной волны из ближней инфракрасной области спектра.

Диодная светоизлучающая структура формируется на монокристаллическом кремнии с ориентацией поверхности (111) или (100). Активная зона светоизлучающего элемента представляет собой наноразмерные кристаллиты (нанокристаллиты) полупроводникового дисилицида железа, упруго встроенные в монокристаллический эпитаксиальный кремний. Перед формированием активной зоны на подложку наносится слой нелегированного кремния для ее пространственного отделения от подложки (буферный слой). Нанокристаллиты образуются при эпитаксиальном заращивании предварительно сформированных на буферном слое методом молекулярно-лучевой эпитаксии наноостровков полупроводникового дисилицида железа. Применение особых режимных параметров обеспечивает высокую концентрацию нанокристаллитов в активной зоне. Цикл, включающий формирование наноостровков и их последующую агрегацию в нанокристаллиты, повторяют несколько раз, что обеспечивает формирование многослойной активной структуры. Изобретение обеспечивает повышение эффективности светоотдачи светоизлучающего элемента за счет возможности уменьшения размеров кристаллитов полупроводникового дисилицида железа (до 20-40 нм) и обеспечения их высокой плотности (количества кристаллитов в единице объема кремниевой матрицы) и в силу этого упругого встраивания в кремниевую матрицу и значительной напряженности внутренней структуры кристаллитов, а также повышение интенсивности светоизлучающего элемента за счет увеличения объема активной зоны. 1 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к способам изготовления светоизлучающего элемента с длиной волны из ближней инфракрасной области спектра.

Диодная светоизлучающая структура формируется на монокристаллическом кремнии с ориентацией поверхности (111) или (100). Активная зона светоизлучающего элемента представляет собой наноразмерные кристаллиты (нанокристаллиты) полупроводникового дисилицида железа, упруго встроенные в монокристаллический эпитаксиальный кремний. Перед формированием активной зоны на подложку наносится слой нелегированного кремния для ее пространственного отделения от подложки (буферный слой). Нанокристаллиты образуются при эпитаксиальном заращивании предварительно сформированных на буферном слое методом молекулярно-лучевой эпитаксии наноостровков полупроводникового дисилицида железа. Применение особых режимных параметров обеспечивает высокую концентрацию нанокристаллитов в активной зоне. Цикл, включающий формирование наноостровков и их последующую агрегацию в нанокристаллиты, повторяют несколько раз, что обеспечивает формирование многослойной активной структуры. Изобретение обеспечивает возможность повышения эффективности светоотдачи светоизлучающего элемента за счет возможности уменьшения размеров кристаллитов полупроводникового дисилицида железа (до 20-40 нм) и обеспечения их высокой плотности (количества кристаллитов в единице объема кремниевой матрицы) и в силу этого упругого встраивания в кремниевую матрицу и значительной напряженности внутренней структуры кристаллитов, а также повышение интенсивности светоизлучающего элемента за счет увеличения объема активной зоны. 1 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к способам изготовления светоизлучающего элемента с длиной волны из ближней инфракрасной области спектра. Диодная светоизлучающая структура формируется на монокристаллическом кремнии с ориентацией поверхности (111) или (100). Активная зона светоизлучающего элемента представляет собой наноразмерные кристаллиты (нанокристаллиты) полупроводникового дисилицида железа, упруго встроенные в монокристаллический эпитаксиальный кремний. Перед формированием активной зоны на подложку наносится слой нелегированного кремния для ее пространственного отделения от подложки (буферный слой). Нанокристаллиты образуются при эпитаксиальном заращивании, предварительно сформированном на буферном слое методом твердофазной эпитаксии наноостровков полупроводникового дисилицида железа. Применение особых режимных параметров обеспечивает высокую концентрацию нанокристаллитов в активной зоне. Изобретение обеспечивает повышение эффективности светоизлучающего элемента за счет возможности уменьшения размеров кристаллитов полупроводникового дисилицида железа -FeSi₂ (до 5-40 нм) и обеспечения их высокой плотности (количества кристаллитов в единице объема кремниевой матрицы) и в силу этого упругого встраивания в кремниевую матрицу и значительной напряженности внутренней структуры кристаллитов. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к способам изготовления светоизлучающего элемента с длиной волны из ближней инфракрасной области спектра. Диодная светоизлучающая структура формируется на монокристаллическом кремнии с ориентацией поверхности (111) или (100). Активная зона светоизлучающего элемента представляет собой наноразмерные кристаллиты (нанокристаллиты) полупроводникового дисилицида железа, упруго встроенные в монокристаллический эпитаксиальный кремний. Перед формированием активной зоны на подложку наносится слой нелегированного кремния для ее пространственного отделения от подложки (буферный слой). Нанокристаллиты образуются при эпитаксиальном заращивании предварительно сформированных на буферном слое методом молекулярно-лучевой эпитаксии наноостровков полупроводникового дисилицида железа. Применение особых режимных параметров обеспечивает высокую концентрацию нанокристаллитов в активной зоне. Изобретение обеспечивает повышение эффективности светоизлучающего элемента за счет обеспечения возможности уменьшения размеров кристаллитов полупроводникового дисилицида железа -FeSi₂ (до 20-40 нм) с высокой плотностью (количеством кристаллитов в единице объема кремниевой матрицы) и в силу этого упругого их встраивания в кремниевую матрицу и большей напряженности внутренней структуры. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к квантовой электронной технике, а именно к конструкции инжекционного полупроводникового лазера с повышенной плотностью мощности излучения. Инжекционный лазер на основе полупроводникового материала A^IIIB^V и его твердых растворов с интерференционным покрытием по крайней мере на одной оптической грани, состоящим из переходного слоя, эпитаксиальной пленки селенида цинка, имеет переходной слой из трех подслоев, средним из которых является монослой серы. Со стороны оптической грани к нему примыкает подслой из полупроводникового материала оптической грани, легированного серой. Со стороны пленки селенида цинка примыкает подслой переменного состава из ZnSe _xS_1-x, где x изменяется в диапазоне от 0,9 до менее 1,0. Технический результат - создание инжекционного лазера с повышенной лазерной стойкостью зеркал и увеличенной оптической прозрачностью приповерхностного слоя оптической грани, то есть с увеличенной выходной мощностью излучения и стабилизацией ее как для одномодового, так и для многомодового режимов работы, температурной стабилизацией, повышенными надежностью и ресурсом работы инжекционного лазера. 3 ил.

Изобретение относится к полупроводниковым приборам, к лазерам на основе многопроходных p-n гетероструктур. Лазер состоит из легированной активной области в виде полупроводникового слоя толщиной от 0,1 мкм до нескольких диффузионных длин не основных носителей. Активная область расположена между двумя широкозонными слоями n- и p-типов проводимости с омическими контактами. Между широкозонными слоями выращивается дополнительно слой полупроводникового материала толщиной 20÷500 ангстрем (квантовая яма) с шириной запрещенной зоны на 0,1 кТ÷300 MeV меньшей, чем в активной области, а толщина активной области не менее двух длин Дебая. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.