반도체 레이저 다이오드

소개

반도체레이저다이오드(LD)의 개관

목차

(1) 재료
1.활성층과 클래드층의 재료
2. 기판 재료
3. 그 외의 재료

(2)간략공정 및 소자구조
1.간략공정
2.소자구조

3)구동원리
-광증폭
-유도방출

(4)발광특성

(5)Reference

본문내용

반도체레이저의 기본구조는 아래그림에 나타난 바와 같이 활성층과 클래드층으로 구성된다. 전자와 정공은 재결합하여 빛을 방출하고, 이것을 양 옆의 클래드 층으로 가두어서 유도방출을 일으킨다

클래드 층 재료의 에너지갭은, 활성층의 에너지갭보다 크게 설계되어 양 극성의 캐리어는 활성층에 모이기 쉽게 되어 있다. 또한 방사된 빛을 활성층에 가두기위해서는 클래드 층의 굴절률을 활성층 보다 작게 설계하여 활성층에 도파로서의 기능을 갖게 한다.
반도체레이저의 양 단면은 벽개에 의하여 반사면을 형성하며, 이것에 의해 활설층에서 진행파와 반사파가 간섭하여 정재파가 생성한다.
기판과 클래드 층은 다수 캐리어의 극성을 제어하기 위하여, 불순물이 첨가되며, 전류를 주입하기 위한 전극도, 반도체의 극성을 얻기 위한 재료와 구성을 선택한다.
일반적인 반도체레이저는, 활성층은 0.1-02um, 클래드 층 두께는 수um정도, 기판은 100
um정도 이다. 그리고 반도체레이저의 천적인 발열을 막기 위해서, 열흡수, 방열성이 좋을재료를 사용한다.

(1) 재료
1.활성층과 클래드층의 재료
활성층의 물질은 발광 효율이 높은 직접천이형 반도체를 사용하고, 클래드층의 물질은 높은 캐리어 밀도의 반도체를 사용하여 활성층의 물질보다 에너지 간격이 크게하고, 간접 천이형 물질이라도 위의 조건을 만족시킬 경우 사용이 가능하다.
활성층과 클래드 층의 물질은 사용파장에 따라 달라지는데 식1에 대응하는 에너지 간격을 갖는 활성층 재료를 대략적으로 선택한다.
클래드 층은 캐리어의 가둠 효과를 고려하여 에너지 간격이 활성층의 것보다 0.2-0.5eV정도 큰 재료를 선택한다.

3-30um대 : 각종 가스 센서용 광원
2-3um대 : 초저손실 불화물계 광섬유 통신
1.3,1.55um대 : 석영계 광섬유 통신
0.8-1.6um대 : 반도체 광증폭, 광섬유증폭
0.85um대 : 단거리 광통신, 광 디스크
0.78um대 : 콤팩트 디스크, 광 디스크, 바코드 스캐너, 레이저 프린터
0.6um대 : 광 디스크, 바코드 스캐너
<반도체 레이저의 응용과 파장대>

참고자료

· - 반도체레이저와 응용 / 인하대학교 출판부 / 이천
· - 두산백과사전
· - http://skku.ac.kr/~dhyoon/DATA/LD.pdf
· - http://www.encyber.com/infocomdic/content.php?IDNO=49835
· - http://naver.nanet.go.kr:8080/dl/SimpleView.php
· - http://www.4science.net/main.asp??=item/item_list_02&category_idx=38
· - www.m-tech.co.kr/file_down.php?no=268