DE1464711A1 - Injektionslaser - Google Patents

Description

IBM Deutschland internationale Büro-Mcudhinen Getelkdtaft mbH I H D H / Ί Ί

Böblingen, 26. Juli 1968 bu-sr

Anmelder: International Business Machines

Corporation, Armonk, N. Y. 10 504

Amtliches Aktenzeichen: P 14 64 711.1 (J 24 628 VIIIc/21g)

Aktenz. der Anmelderin: Docket 10 617

Injektionslaser

(Zusatz zu Patent Patentanmeldung J 24565 VIIIc/ 2lf)

Die Erfindung betrifft Halbleiterkristalle mit PN-Übergang zur Umwandlung elektrischer Energie in Lichtenergie unter angeregter Strahlungsemission durch Injektion von Ladungsträgern, deren Dichte oberhalb eines durch die Festkörpereigenschaften des Halbleiterkristalls bestimmten Schwellwertes liegt, dessen Elektroden sich parallel zu einer PN-Übergangsfläche erstrecken und dessen einander gegenüberliegende zur Abgabe des Lichtes eingerichteten, reflektierenden Seitenflächen optisch eben und parallel zueinander in einem Winkel von 90 zum PN-Übergang verlaufen.

Die Wirkungsweise der optischen·Maser oder Laser beruht im allgemeinen auf die Herbeiführung einer künstlichen Verteilung der freien Elektroden auf andere Energieniveaus als bei einer natürlichen Verteilung mit Hilfe einer sogenannten Pumpenenergiequelle. Dies führt zu einem relativ großen Anteil vollbesetzter Energiezustände bei niedrigeren Niveaus. Dieser Zustand ist als Inversion der Besetzung bekannt. Die in der Materialumgebung in künstlicher Verteilung vorhandenen Elektronen geben dann ihre Energie ab und machen einen Übergang zu einem niedrige ren Energieniveau durch. Die freiwerdende Energie hat die Form einer elektromagnetischen Strahlung, bei der es sich meistens um eine sichtbare oder eine infrarote elektromagnetische Strahlung handelt.

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Unterlagen. (Art 7 gl Ab8.2 Nr.l Satz 3 desÄnderungsges. v.4. 9. u·-,..

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Bei den bekannten Laser-Vorrichtungen wird entweder ein Gas, z.B, eine Mlaohung aus Helium und Neon« oder ein Poetkörper, z.B. aus Aluminiumoxyd oder Kalziumfluorid. verwendet, in welche geeignete Störstellen, wie z.B. Chrom oder dreiwertiges Uran, eingebracht werden, die auf die Pumpenergie ansprechen und die Inversion der Elektronenbesetzung zwischen einem angeregten Zustand und einem niedrigen Energiezustand der Störstellen gestatten. . Bei ihrer Rückkehr in den niedrigen "Zustand geben die Elektronen Lichtquanten oder Photonen unter einem sogenannten strahlenden übergang ab. Wenn diese Photonen eine hohe Dichte erreichen, erhöht sich die Wahrscheinlichkeit des strahlenden Überganges, und bei Bestehen einer Inversion der Besetzung können elektromagnetische Wellentypen, in welche die Photonen .ausgesandt werden, ihrerseits eine weitere Strahlungsemission darin induzieren. Dieser Vorgang ist als angeregte Strahlungsemission bekannt und hat eine Verringerung der Emissionslinienbreite des abgestrahlten Lichts zur Folge. In den bekannten Laservorrichtungen wird also elektrische Energie in optische Energie, Pumplicht oder elektrische Entladung umgesetzt, und diese wird ihrerseits da- · zu benutzt, um die Inversion der Besetzung im Gas oder Festkörper zu bewirken. · . .

Es let festgestellt worden, daß die optische Laserwirkung oder die angeregte Strahlungsemission in einem geeigneten Festkörpermaterial dadurch hervorgerufen werden kann, daß Ladungsträger mit ausreichender Geschwindigkeit injiziert werden und anschließend ihre Rekombination ermöglicht wird. Wird eine bestimmte Ladungs-

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Neue Anmeidungsunterlagen

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träger-Geschwindigkeit erreicht, dann erfolgt hierdurch eine Einengung der Emieeionelinienbreifc« für die Auegtmgsetrahlung. Die Strahlungsemission wird in Festkörpermaterial angeregt, das einen Bandabstand aufweist imdem ein strahlender Energieüber-^ gang dann erfolgt, wenn Energie frei wird durch Ladungsträgerrekombination infolge Injektion von Ladungsträgern in das feste Material in einer Dichte, die groß genug ist, um die Verluste in der Pestkörperumgebung auszugleichen. Insbesondere hat sich gezeigt, daß eine. Halbleitervorrichtung dadurch zur angeregten Strahlungsemission veranlaßt wird, wenn diese einen PN-Übergang enthält, der in geeigneter V/eise in Durchlassrichtung vorgespannt ist, und wenn die Stromdichte für injizierte Ladungsträger groß genug ist, um verschiedene nichtstrahlende Elektronenrekombinations- und verschiedene Strahlungsverlustmechanismen in dem Halbleiterkristall ausgleichen zu können. Sind diese Bedingungen erfüllt, dann schiebt sich das Spektrum des Ausgangslichts als Ergebnis der freiwerdenden Energie durch Rekombination der injizierten Ladungsträger scharf auf eine einzige vorherrschende Strahlungsart zusammen auf Kosten aller anderen Ausgangsstrahlungsarten des Systems, wie mit'dem Hauptpatent gezeigt wird.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, einen Halbleiter- . icristall mit PN-Übergang, der oberhalb eines bestimmten, durch die Kristalleigenschaften gegebenen Schwellenwertes der injizierten Ladungsträgerdichte zur Strahlungsemission angeregt wird, so zu verbessern, daß dieser Schwellenwert auf einen niedrigeren Wert herabgedrückt wird. ·

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Neue Anmeldungsunterlagen

26. Juli 1968

Dies wird erfindungsgemäß für einen Halbleiterfestkörper nach Patent .... (Patentanmeldung J 24 565 VIIIc/2If) dadurch erreicht, daß die Fläche des PN-Übergangs in Richtung der Strahlausbreitung eine wesentlich größere Länge als Breite aufweist und im wesentlichen parallel zu zwei seitlichen Elektroden tragenden Begrenzungsflächen verläuft, so daß die zur angeregten Strahlungsemission erfor-

derliche Stromdichte der Ladungsträger infolge der größeren Weglänge in der Längserstreckung des Halbleiter-Kristalls wesentlich niedriger ist als die in* der senkrecht zur Längsrichtung erforderliche Stromdichte für eine Strahlungs emission anderen Wellentyps.

In der Vorzugsrichtung ist dabei nicht nur der erforderliche Schwellenwert der Stromdichte der injizierten Ladungsträger wesentlich niedriger als der Schwellenwert in der hierzu senkrechten Richtung, sondern dieser Schwellenwert ist gleichzeitig auch viel niedriger als bei Laservorrichtungen, die nicht entsprechend der Erfindung gestaltet sind.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungs gemäßen Anordnung bestehen darin, daß Maßnahmen vorgesehen werden, mit Hilfe derer der Halbleiter-F estkörper_% als Hohlraumschwinger für den sich in Längsrichtung des Festkörpers ausbreitenden bevorzugten Wellentyp ausgebildet wird. Dies geschieht in an sich bekannter Weise durch Aufbringen von reflektierenden Schichten an den optisch ebenen und zueinander parallelen Endflächen des Halbleiter-Festkörpers.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand mehrerer Ausführungsbeispiele mit Hilfe der unten aufgeführten Zeichnungen näher erläutert.

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Neue Apeldüngsunterlagen

"I Es zeigen: ' . ' · '

Fig. 1,in perspektivischer Ansicht ein erstes Ausführungsbeispill des erfindungsgemäßen Injektionslasers. . .:

Fig. 2. einen Schnitt durch den Laser nach Fig. 1 in der Ebene 2-2. Fig. 3 die Abhängigkeit der Lichtintensität der Maxiraumslinie

von der Stromdichte der injizierten Ladungsträger bei Injektionslasern, bei verschiedenen Schwellen für ange-' regte Strahlungsemission.. . '■■;'

Fig. 4 die Abhängigkeit der Liriienbreite des abgestrahlten'Lichtes vom Strom durch Injektionslaser. -.-···

Pig« 5-j 6, 7j 3 und 9 weitere Ausführungsbeispiele des-Injektionsläsers gemäß der Erfindung. . .. ' : ·". ;·

■ Die Vorrichtung nach Fig. 1 besteht aus einem Halbleiterkristall -10, in dem ein PN-Übergang 12 einen P-Bereich.i4 von einem N-Befeich

• 15 trennt. Eine erste ohmsche Kontakt-Elektrode ist auf dem P-Bereich 14 ansebracht, und eine zweite ohmscheKontakt-Elektrode 20 befindet sich auf dem N-Bereich i6..Bei den Elektroden 1S und . 20 handelt es sich vorzugsweise um Metallbleche» deren ebene Oberr flächen parallel und'poliert sind. Die Vorrichtung ist· so aufge- . baut, daß die Ebene des PN-Übergangs im wesentlichen parallel zu: den Ebenen der Elektroden 18 und 20 ist und daß alle Oberflächen; . des Halbleiters .10 vorzugsweise in einem Winkel von 90° zuein- ·. : ander angeordnet sind. Die Endflächen 22 und 24 sowie die Seitenflächen 26 und 28 liegen also parallel zueinander, und sind darüberhinaus optisch eben. Die Elektroden 18 und 20 sind über eine

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veränderbare Reihenimpedanz 32 und einen Schalter 34 mit einer. ..

. ■ . ·. --■'„-als Batterie 30 dargestellten Stromquelle verbunden, zu dem , , . Zwecke wahlweise an den PN-Übergang 12 eine bestimmte Vorspannung in Durchlassrichtung anzulegen, die eine über einen Schwellen- ;. wert liegende Stromdichte in der Halbleiter-Vorrichtung hervor-. ruft. · ■ '■..·. .···"■ ·-■'"■'."

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch die Halbleitervorrichtuhg . . .nach Fig. 1 und zwar die Fläche.des PN-Übergangs, die gleich der . Breite W und der Länge L is tv wobei L wesentlich größer als. W--.. ist, vorzugsweise mindestens etwa 10 Mal so groß wie -W. ■ '

Im Betriebszustand der in Fig.. 1 dargestellten.Vorrichtung werden beim Schließen des Schalters 34 infolge der Wirkung der injizier-. ten Ladungsträger Photonen erzeugt. Die so erzeugten Photonen . wandern in einem,relativ dünnen Laser von ihrem jeweiligen Entstehungsort aus entlang des PN-Übergangs in. viele verschiedenen Richtungen, um das durch angeregte Strahlungsemission erzeugte Licht von den End- und Seitenflächen 22, 24, 26 und 28 des Kalbleiterkristalls 10 abzustrahlen. Infolge der geometrischen Form des PN-Übergangs 12 werden jedoch Liclitstrahlen,"die sieh parallel zur Ebene des PN-Übergangs·12 und senkrecht' zu den optisch ebenen Endflächen 22 und 24 ausbreiten, begünstigt, was zur Folge hat, daß, wie duröh die Pfeile 36 angedeutet, stark gebündelte Lichtstrahlen von den Endflächen 22 und 24 ausgesendet worden. Diese so ausgewählten Strahlungsarten werden mit Größerwerden des Ver-• hältnisses von L.zu W sowie dann, wenn alle Seitenflächen absorbier rend oder stark lichtdurchlässig gemacht werden, immer mehr begünstigt. Da die Endflächen 22 und 24 optisch eben sind, wird

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Heue Anmeldungsunterlagen

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ein beträchtlicher Anteil, nämlich 30 bis 40 #, des auf sie aus ■ dem Krietali-, 10 einfallenden Lichtes an diesen Ö.berflächenberei..-, ^T. chen 22, 2k reflektiert* Es entsteht also bei dieser Vorrichtung;' ~ ein optischer Resonanz-Hohlraum mit stehenden Wellen; wenn er ;.. _' ;. .äurch die im Injektionslaser erzeugte: Strahluhgsemissioh angeifegt wird.- ·.-""- ■ '· ' · ' ..■■■."_■ ^: , , ·

Die Endflächen 22 Und 24 und die Seitenflächen 26 und 28 können ·.;. durch an sieh bekannte Verfahren, z.B. durch Schleifen und Po- . Iieren, optisch eben und.parallel zueinander gemacht werden, . ■ aber in vorteilhafter Weise kann dies mittels einer an anderer ' Stelle vorgeschlagenen Abspaltungstechnik durchgeführt werden.

.Bei dieser Abspaituhgstechnik ergeben sich kristalline Gebilde '. mit hochpräzisen, optisch flachen Seiten,bestimmter Form und

. mit festgelegten Abmessungen» indem der Kristall auf einen möglichst großen Bereich einer kristallographischen Fläche, die _. senkrecht zu einer kristallographischen Ebene mit minimaler Bindung steht^. aufgelegt-wird und dann anschließend eine Spaltungskraft entlang der kristallographischen Ebene mit minimaler Bin?

■dung zur Anwendung gebracht wird. Soll z.B. ein rechtwinkliger Parallelepiped-Kristallkörper aus Galiumarsenid hergestellt werden* denri wird der Ursprungs-Kristallkörper parallel zu seiner.

0.
OQj-Fläche gehaltert, und die Abspaltungs- ·

Kraft wird senkrecht zur kristallographischen ßoÖJ -Fläche ent- ·· lang der kristallographischen [11 Oj-Ebene des ursprünglichen Galliumarsenidkristalls ausgeübt.

Die zwischen den zwei Endflächen 22 und 24 sich ausbildende

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8 U64711 :

. Strahlungsart wird nicht nur deswegen begünstigt, weil die ■ .' Optisch ebenen Endfläohen 22 und 24 für diese Strahlungsart ■ .einen optischen Resonanz-Hohlraum bilden,, sondern auch , weil '.-,', ■'«., die sich senkrecht zu den Endflächen 22 und'24 ausbreitende . Ϊ:..' Strahlung in einem .relativ großen Zeitintervall eine weitere ■·.;·■ £._ Photonen-Emission. induzieren kann, wenn diese wiederholt zwischen:· den Endflächen 22 und 24 hin- und herwandern* Es .ergibt sich;··;../^^U■; also, daß diese so bevorzugte Strählungsart zu einer· angereg-.J^$^;'?;/ ten Emission bei relativ-niedrigen Stromdichteschwellen führen?·^--- . .··· niuß, da der größte Teil der aus dejfS injizierten Ladungsträgern ·/ · abgeleitoten Energie eo geriohtet ist, daß .diese noch mehr ge·^' ' '; • ' fördört wird. . ■ ·'■ ·. -■..■'.■. .·... ;■·.■ . . ■ ■ ';'.

Die Stromdichteschwellen für an antierer.Stelle vprgeschlagene In-■'. jektionslaser und für die. Laser gemäß der .Erfindung sind in Fig."·'.^!. 5 angegeben. Die hier gezeigte Kurve /58 stellt.die^Lichtintenr /; . sität des Linienmaximums für das ausgestrahlte Licht in Ab- ■■■ . · ■■■■_ hängigkeit'von der Stromdichte·für injizierte.Ladungsträger bei ν

Injektionslasern· ohne Resonanzeffekt dar. Diese Kurve 38 ..ist'na-·■

hezu linear bei niedrigen Stromdiohten, aber bei höheren Strom- . dichten wird der Verlauf, plötzlich Äußerst stell, so daß sich eine Schwelle für die angeregte Stfaiilungsemission ergibt. Ah dieser Schwelle wird, wie im iiauptpAtent ausführlich, beschrie- .'■-■:'■. ben, die Linieribreite plötzlich enger, und bei weiterer Str;om- . , zunähme herrscht dann die schrtale Emissipnslinie auf Kosten aller :*■ anderen Linien vor. Die Verschmälerung der Emissions!.inienbreite bei Injektionslasern phne Hohlraumv/irkung ist iu Kurve 40 von Fig. 4 dargestellt, wo generell die Emissionslinienbreite in ■

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> halber Höhe der Linie mit Δ E bezeichnet ist. Der steile Abfall οθϊ* Kurve 40 ließt in der QröÄenorönufts von icr bin 10' A/ora . Bei Injektionslasern gemäß vorliegender Erfindung wird diese Schwelle für angeregte Strahlungsemission beträchtlich reduziert, wie der Kurve 42 in Fig. 3 zu entnehmen ist. Die plötzliche* Verringerung der Emissionslinienbreite wird hier schon bei Stromdichten erreicht, die wesentlich unter 10 A/cm liegen (Kurve 44 in Fig. 4). .

Es ist schon erwähnt worden, daß die Seitenflächen 26 und 28 optisch eben und parallel zueinander sein können; dies hat aber dann zur Folge, daß ein Wellentyp zwischen den Seitenflächen26 und 28 erzeugt wird. Es ist festgestellt worden, daß so zwar ein Wellentyp zwischen den Seitenflächen 26 und 28 entsteht, daß aber die Schwelle der angeregten Strahlungsemission, oberhalb welcher sich ein relativ intensives Licht durch die Seitenflächen 26 und 28 ausbreitet, hierbei beträchtlich höher ist als die Schwelle der Injektionslaser ohne Hohlraumwirkung, wie Kurve 46 von Fig. J und Kurve 48 von Fig. 4 zeigen* Dieser höhere Schwellenwert ist verständlich, da ein großer Anteil der durch die injizierten Ladungsträger erzeugten Energie auf die begünstigte Strahlungsart zwischen den Endflächen 22 und 24 fällt.

Weitere AusfUhrungsbeispiele des erfindungsgemäßen Injektions-' , lasers sind in Fig. 5-9 dargestellt. . "

In Fig. 5 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des e'rfindungsgemäßen Injektionslasers veranschaulicht. Dieser Laser entspricht. dem in Fig. 1 gezeigten, ist aber zusätzlich mit einem auf die' Γ'¹"

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Endflächen 22 und 24 aufgebrachten ersten und zweiten reflektierenden Film oder sQhichtarbigen Überzug 50 und 52 versehen, Die Schicht 50 ist so beschaffen, daß 1 bis 10 # des aus dem Kristall 10 einfallenden Lichtes durchgelassen wird, während das restliche Licht reflektiert wird. Die Schicht 52 soll möglichst total reflektierend sein. Die Schichten 50 und 52 dürfen natürlich keine elektrisch leitenden' Überzüge sein, da sonst ein Kurzschluß Über den Kristall herbeigeführt würde. Ein inhomogener geschichteter dielektrischer Film erfüllt z.B. die Bedingungen". Durch die zusätzlichen reflektierenden überzüge wird natürlich die Güte Q des Resonanz-Hohlraums zwischen den Endflächen 22 und 24 vergrößert.

Fig. 6 zeigt ein drittes AusfUhrungsbeispiel des erfindungsgemäßen Lasers,bei dem die metallischen, reflektierenden Schichten 54 und 56 durch geeignete Isolierstreifen 58 bzw. 60 vom Halbleiterkörper elektrisch isoliert sind, de.ren Brechungsindex vorzugsweise mindestens annähernd gleich dem des Kristalls 10 ist. Die Schicht 54 ist wiederum so beschaffen, daß sie für einen kleinen Anteil des aus dem Kristall einfallenden Lichts durchläßig ist, während die.Schicht 56 faahezu das ganze einfallende Licht reflektiert. Das Injektionslaser-Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 führt zu einem .relativ hohen Q,. etwa der gleichen Größenordnung wie beim Laser des in Fig. 5 gezeigten zweiten * Ausführungsbeispiels. . .

Ein in Fig. 7 gezeigtes viertes Ausführungsbeispiel· gleicht dem nach Fig." 6 mit der Ausnahme, daß der PN - übergang 12'

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>. nicht bis zu den Enden durchgeht,;' sondern nach oben abbiegt, ■·■ ao da0 dio Enüert alle demeelben Leitungafcyp anßöhören. Daher können die metallischen,.reflektierenden Überzüge'54 und 56 «. direkt auf--den Kristall aufgebracht werden, ohne den PN-Über- - ' / gang kurzzuschließen. · ' ... _:.

Fig. 8 zeigt einen Injektionslaser, der zur Verwendung in einem; I Kühlgefäß vorgesehen ist, und dessen Form so gestaltet 1st, daß ^: ■ die Aufrechterhaltung einer niedrigen Temperatür in dem Kristall 10 erleiohtert wird. Dieser Laser hat einen P-Bereich 14' mit mehreren Auseparungen 62, auf deren Böden jeweils eine Elektrode ΐδ* an den P-Bereich 14* angeschlossen 1st. Infolge dieser Gestaltung steht ein relativ großer Oberflächenbereich zur Wärmeableitung aus dem Kristall zur Verfügung, wobei aber außerdem ein rei'ativ niedriger Widerstand zwischen den Elektroden 18¹ und 20 beibehalten wird.

Ein letztes AusfUhrungsbeispiel ist in Flg. 9 gezeigt. Dort ist der reflektierende überzug 52 von der Schicht 50 durch einen "*■.,. Abstand getrennt, der größer als die Länge des Kristalls 10 1st* An einem Ende des Kristalls 10 ist ein lichtdurchlässiger'Stab 64 angebracht, dessen Brechungsindex mindestens annähernd gleich dem des Kristalls .10 ist, und dessen freies Ende dann die Schicht 52 trägt. Durch eine so herbeigeführte Vergrößerung des Abstandes zwischen den reflektierenden Schichten 50 und 52 entsteht ein relativ stärker gerichteter Lichtstrahl am Ausgang des Injektlonslasers. . . '

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Falls noch geringere JSmigsionölinienbreiten gefordert wer den, kann der Injektionelaser nach der Erfindung bei sehr tiefen Temperaturen betrieben werden, ζ·B* bei der Temperatur flüssigen Stickstoffs.

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Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE

1. Halbleiterkristall mit PN-Übergang zur Umwandlung elektrischer Energie in Lichtenergie unter angeregter Strahlungsemission durch Injektion von Ladungsträgern, deren Dichte oberhalb eines durch die Festkörpereigenschaften des Halbleiterkristalls bestimmten Schwellenwertes liegt, dessen Elektroden sich parallel zu einer PN-Übergangsfläche erstrecken und dessen einander gegenüberliegenden zur Abgabe des Lichtes eingerichteten, reflektierenden Seitenflächen optisch eben und parallel zueinander in einem Winkel von 90 zum PN-Übergang verlaufen nach Patent.... (Patentanmeldung J 24 565 VIIIc/21f), dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche des PN-Übergangs in Richtung der Strahlausbreitung eine wesentlich größere Länge als Breite aufweist, so daß die zur angeregten Strahlungs emission erforderliche Stromdichte der Ladungsträger infolge der größeren Weglänge in der Längserstreckung des Halbleiterkristalls wesentlich niedriger ist als die in der senkrecht zur Längs erstreckung erforderliche Stromdichte für eine Strahlungsemission anderen Wellentyps.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterkristall sowohl in seiner Längs erstreckung als auch in seiner Breite einen rechteckigen Querschnitt aufweist, wobei die Seitenflächen absorbierend oder lichtundurchlässig ausgebildet sind.

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Unterlagen. (Art7ä1Abs.2Nr.1 Satz3de8Änd_erungsg_P9.v.4.9.ia^

3· Anordnung mindestens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sioh bekannter Weise eine opfcieeh ebene find« fläche des Halbleiterkristalls eine partiell durchlässige, . reflektierende Schicht und hierzu parallel die andere optieeh ebene Endfläche eine'total reflektierende Schicht trägt, so ,. daß ein Hohlraum.für den abgestrahlten Wellentyp entsteht.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die . Halbleiterelektroden sich über di.e gesamte Länge und Breite

, des Halbleiterkristalls erstrecken und die reflektierenden

Endflächen jeweils durch ein geschichtetes Dielektrikum gebildet werden. .

5· Anordnung nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß die . Halbleiterelektroden sich Über die gesamte Länge und Breite des Halbleiterkristalls erstrecken und die reflektierenden Endflächen jeweils durch eine metallische Schicht gebildet werden, die durch eine dielektrische Schicht vom Halbleiterkristall isoliert ist, deren Dielektrizitätskonäante zumindest die gleiche Größenordnung wie die des Halbleiterkristalls aufweist. -· ,.

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6. Anordnung nach Anspruch >1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche des PN„Übergangs nicht bis zu den metallischen Schichten aufweisenden Endflächen verläuft sondern Jeweils kurz vorher nach oben oder unten abgebogen ist, und daß die Elektroden jeweils einen möglichst großen Oberflächenteil \V des ]?· und N-Bereichs Überdecken.' ·

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/U f» Anordnung nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 2, da- ; " ■ - uuräh ßekennieiähnot, UAU di·'Halfelaitorelektroaen ·ΐοη

über die gesamte Länge und Breite des.Halbleiterkristalls ■. ■erstrecken und eine Endfläche entweder eine isolierende. . total reflektierende Schicht oder eine isoliert angebrach-■ te metallische Schicht trägt, während an der anderen End- ■■ .fläche ein dielektrischer Stab angebracht ist, dessen Dielek-

. ^; trizitätskonstante gleich der des Halbleiterkristalls ist

'· ■ ■ ■ ...

: und dessen freie Endfläche eine partiell durchlässige reflektierende Schicht aufweist»

6» Anordnung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß cine Halbleiterelektrode sich parallel ■■ zum PN-Übergang möglichst über die gesamte Breite und Länge einer Seitenfläche erstreckt,.während die andere Elektrode durch mehrere Teilelektroden gebildet wird, die in Aussparungen des entsprechend anderen Leitfähigkeitsbereichs des Halblelterkrlstalls derart untergebracht sind, daß die Kontaktflächen der 'Teilelektroden in einer Ebene parallel zum

PN-Übergang liegen. . , _: ·

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