DE1464231A1 - Halbleiterkristall fuer Laser - Google Patents

Halbleiterkristall fuer Laser

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DE1464231A1
DE1464231A1 DE19631464231 DE1464231A DE1464231A1 DE 1464231 A1 DE1464231 A1 DE 1464231A1 DE 19631464231 DE19631464231 DE 19631464231 DE 1464231 A DE1464231 A DE 1464231A DE 1464231 A1 DE1464231 A1 DE 1464231A1
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DE
Germany
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semiconductor crystal
radiation
junctions
crystal according
individual
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Pending
Application number
DE19631464231
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English (en)
Inventor
Koehl Dr Guenter
Sixtus Dr Klaus
Schultz Dr Walter
Moench Dr Winfried
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Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Original Assignee
Licentia Patent Verwaltungs GmbH
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/4025—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
    • H01S5/4031—Edge-emitting structures
    • H01S5/4043—Edge-emitting structures with vertically stacked active layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures

Description

18.3.1963 ZWF 25 765
Halbleiterkristall für Laser
Forschung und Entwicklung zeigen auf dem Gebiet der Urzeugung und Verstärkung elek rooagnetisoher Wellen in letzter Zelt Ergeb-Bisse, die für die gesamte Teohnik von überragender Bedeutung sind. Das unter den Begriffen Maser und Laser bekanntgewordene neue Prinzip erschließt weite technische Bereiche, die bisher außerhalb der technischen Möglichkelten lagen.
Bei der Wirkungsweise des Lasers oder optischen Masers werden quantenmeohanlsohe Vorgänge in der Materie ausgenutzt. Die Plancksohe Beziehung * ■ Λ E/h bedeutet, daß elektromagnetieehe Strahlung der Frequenz Ϋ" frei werden kann, wenn in einem Atom oder Molekül ein Elektronenübergang vom höheren zum niedrigeren Viveau stattfindet oder beim Übergang vom niedrigeren zum höheren Hiveau aus einem vorhandenen, äußeren Strahlungsfeld dieser Frequenz V Energie absorbiert wird.
Die elektromagnetische Strahlung kann sowohl durch spontane ale auch durch induzierte oder erzwungene Emission bewirkt werden. Zur Erzielung einer kohärenten elektromagnetischen Strahlung 1st eine erzwungene Strahlungeemiseion der in angeregtem Zustand befindlichen Atome notwendig. Dabei besteht zwischen der emittierten Strahlung und dem induzierenden elektromagnetischen Feld Kohärenz. Überdies erfolgt die Auestrahlung als weltgehend ebene JBY/ellenzüge. Diese Strahlung ist wesentlich stärker gebündelt als es mit klassischen Hilfsmitteln zu erreichen 1st.
Dae aktive Lasermedium ist in seiner zuerst bekanntgewordenen Attaführungsform ein chromgedopter Saphir* ein Rubin-Jüinkristall. Der Chromgehalt ist dabei maßgebend für die Laserwirkung. Als aktivierendes Teil oder sogenannte Pumpquelle dient bekannterweise eine Lichtquelle, beispielsweise eine Blitzentladung.
BAD ORIGINAL /
8098 12/0929
ZWP 25 765
Wahrend beispielsweise beim Rubinlaser die Elektronen an den Öhromatomen lokalisiert sind und nur durch äußere Lichteinstrahlungen angeregt werden können, werden im Halbleiterlaser die Elektronen durch Elektrizitätaleltung mittels eines pn-Uberganges in die höhere energetische Lage gebracht, D^mit eine.genügend große Zahl von Elektronen in diesen höheren Energiezustand gebracht werden kann, ist es notwendig, da'i das Halbleiterelement auf der η-Seite eine hohe Störstellenkonsontration auf v/eist. Um jedoch die Rekombinationen zu gewährleisten, ist auch auf der p~Selte eine hohe Dotierung notwendig. Dies entspricht den Dotierungsverhältnissen bei den bekannten tunneldioden. Durch geeignete Auswahl Und Vorbehandlung des Halbleitermaterials muß dafür gesorgt werden, daß diese Rekoiabinationsvorg:Jnge strahlend erfolgen. Die Frequenz der emittierten Rekombinationsstrahlung wird durch den Bandabstand des H^lbleitermaterials bestimmt. Die Laser-Zirkung setzt bei Halbleitern oberhalb einer Stromdichfcenachwelle ein· Diese Stronidiehtenschwelle wird durch den Aufbau der Elemente und durch die Betriebsbedingungen bestimmt.
Die Erfindung betrifft einen Halbleiterkristall für Laaer und besteht darin, dai3 der Halbleiterkristall zwei oder mehr pn-Überg*?.nge aufweist«
Anhand eines dargestellten Auaführungstsiapiels wird der Aufbau und die .Tirkungsweiae des Erfindungsgegengtandem erläutert. In dem AusfUhrupgebeispiel 1st ein Hnlbloiterkristall mit 5 pn-Übergangen gezeigt. Die pn-Übergrnge 1, 2 und 3 werden durch Ladungstr^gerin j ekticm bei der angegebenen Strorariehtung »in· Strahlung angeregt. Bai der umgekehrten Strouirichtung werden die pu«Übergänge 4 und 5 angeregt und emittieren Strahlung. Die Strahlung wird parallel zu den einzelnen pu-Übergungen kohärent emittiert.
Die» pn-übergang» Ί- und 5 π .lud im Aunf^hrimgiJb-iioplel en ü sprechend der dargestellten StromrJ.^htung in SpHrricbfenmi beansprucht, weisen jedoch aufgrund der hohen DotLorusig keine Sperrwij-kung auf, wie es von Baekwartl-DJotlea. her b^l.annt ist.
BAD ORIGlNAt
8 0 9 8 12/09 >9 M
CQPY
ZWF 25 765
3 U64231
Die erfindungagemäße Anordnung kann so gewählt werden, daß die Btrahlüngsemittierenden jeweils zu den einzelnen pn-Übergängen gehörenden Bereiohe sich nicht überlappen und somit jeweils eine voneinander unabhängige in sich kohärente Strahlung emittieren. Diese in sich kohärenten Strahlungen können mittels optischer, an eich bekannten Verfahren, beispielsweise spiegelnder Systeme, optisch in Reihe oder parallel geschaltet werden.
Durch Verringern der Abstünde zwischen den einzelnen pn-Übergängen kann beispielsweise auch eine Überlappung der strahlungsemittierenden Bereiche erzielt werden. Dadurch wird eine innere optische Kopplung bewirkt, die für alle emittierten Strahlungen Kohärenz erzwingt.
Durch verschiedene Wahl der ParametergrÖßen für die einzelnen pn-überg'nge, werden voneinander abweichende Anregungsschwellen erzeugt. Dadurch wird die zur Emission notwendige Stromdichte für den oder die pn-Übergänge mit niedrigster Anregungssehwelle zuerst erreicht«
Geeignete Maßnahmen, wie beispielsweise Vorspiegelungen können unter den jeweils möglichen Strahlungerichtungen der pn-Übergänge eine der beiden bevorzugten Richtungen als Emiseionsrichtung bestimmen.
BAD ORIGINAL C0PY
809812/0929

Claims (1)

1Ö.3.1965 T ZWP 25 765
Patentansprüche . , ,.. » o o .
1 '-f ο 4 *: ο 1
albleiterkristall für Laser, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterkristall zwei oder mehr pn-Ubergänge aufweist.
2. Halbleiterkristall nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in sich kohärente Strahlung der einzelnen pn-Übergänge unabhängig voneinander ist.
5. Halbleiterkristall nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die räumliche Anorflnung der pn-Übergänge so gewählt ist, daß eine innere optische Kopplung der Strahlung an den einzelnen pn-Übergegeben ist.
}■« Halbleiterkristall nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stiabliingseiaission der einzelnen pn~Überg nge mittels optischei an oich bekannter Verfahren gekoppelt ist.
?. Halbleiterkristall nac-i aen Ansprüchen 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß einer der tm-Übergänge bevorzugt Strahlung
5. Halblait^ykriataxi naöh den Ansprüchen 1,3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß sswei oder mehrere der pn-tibergänge bevorzugt Strahlung emittieren·
7. Halbleiterkristall nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennseichnet, daß durch geeignete Maßnahmen, beispielsweise entspre chende Verspiegelung^ die Strahlungsriehtung der eineeinen kohä renten Strahlung bestimmt ist.
8. Halbleiterkristall nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere Bmisaionsberelche mittels bekannter optischer Systeme optisch parallel oder in Reihe geschaltet sind.
COPY
3 Seiten 'Beschreibung β Patentansprüche auf einer Seite
BAD ORIGINAL
DE19631464231 1963-03-19 1963-03-19 Halbleiterkristall fuer Laser Pending DE1464231A1 (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50126168U (de) * 1974-03-30 1975-10-16
JPS54114091A (en) * 1978-02-24 1979-09-05 Sharp Corp Semiconductor laser device
JPS59167083A (ja) * 1983-03-12 1984-09-20 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 半導体レ−ザ装置
JPS6010685A (ja) * 1983-06-30 1985-01-19 Tokyo Inst Of Technol 分布帰還型面発光半導体レ−ザ装置
JPH046217Y2 (de) * 1988-12-06 1992-02-20
DE102010002966B4 (de) 2010-03-17 2020-07-30 Osram Opto Semiconductors Gmbh Laserdiodenanordnung und Verfahren zum Herstellen einer Laserdiodenanordnung

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CH429975A (de) 1967-02-15

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