DE2233525A1 - Optisch-elektronisches festkoerperbauelement fuer ultraschnelle informationsoperationen kombinierter optischer und elektrischer informationen - Google Patents

Optisch-elektronisches festkoerperbauelement fuer ultraschnelle informationsoperationen kombinierter optischer und elektrischer informationen

Info

Publication number
DE2233525A1
DE2233525A1 DE19722233525 DE2233525A DE2233525A1 DE 2233525 A1 DE2233525 A1 DE 2233525A1 DE 19722233525 DE19722233525 DE 19722233525 DE 2233525 A DE2233525 A DE 2233525A DE 2233525 A1 DE2233525 A1 DE 2233525A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
layer
optical
solid
electrical
radiation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19722233525
Other languages
English (en)
Inventor
Eberhard Dipl Phys Groschwitz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE19722233525 priority Critical patent/DE2233525A1/de
Publication of DE2233525A1 publication Critical patent/DE2233525A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B6/12004—Combinations of two or more optical elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F3/00—Optical logic elements; Optical bistable devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • 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
    • H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/0607—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying physical parameters other than the potential of the electrodes, e.g. by an electric or magnetic field, mechanical deformation, pressure, light, temperature
    • H01S5/0608—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying physical parameters other than the potential of the electrodes, e.g. by an electric or magnetic field, mechanical deformation, pressure, light, temperature controlled by light, e.g. optical switch
    • 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
    • H01S5/50—Amplifier structures not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Description

  • Optisch-elektronisches Festkörperbauelement für ultraschnelle Informationsoperationen kombinierter optischer und elektrischer Informationen Die Erfindung betrifft ein optisch-elektronisches Festkörperbauelement für ultraschnelle Informationsoperationen kombinierter optischer und elektrischer Informationen mittels einer laseraktiven Besetzungsinversion, die durch eine laserinduzierte Strahlungskombination bestehend aus gekoppelter Elektronen- und Laserstrahlung in einer Festkörperschichtanordnung erzeugbar und durch unabhängige Schalt spannungen im Fluß-und/oder Sperrspannungsbereich schaltbar ist.
  • Ein optisch-elektronisches Festkörperbauelement für ultraschnelle Informationsoperationen mittels einer laseraktiven Besetzungsinversion, die durch eine laserinduzierte Strahlungskombination bestehend aus gekoppelter Elektronen- und Laserstrahlung in einer Festkörperschichtanordnung erzeugbar und durch unabhängige Schaltspannugen im Fluß- und/oder Sperrspan.nungsbereich schaltbar ist, ist bereits Gegenstand eines.
  • älteren Vorschlages. Die }'esttöxperschichtanordnung dieses Festkorperbauelementes besteht im wesentlichen aus einem eIne Laserstrahlung dosierenden Substrat mit einer darauf angeordneten dünnen elektrisch leitenden Festkörperschicht hoher Elektronenkonzentration und einer auf dieser angeordneten p-leitenden ersten Halbleiterschicht, auf der eine zweite leitende Halbleiterschicht angeordnet ist, die gegentiber der ersten Halbleiterschicht eine höhere Defektelektronenkonzentration aufweist, Dieses Festkörperbauelement ermöglicht die aus führung von ultraschnellen Informationsoperationen, bei denen optische und elektrische Informationsinhalte zu einer komplexen Informationsgestalt verarbeitet werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein optisch-elektronischen Festkörperbauelement anzugeben, durch das aus optischen und aus elektrischen Signalmengen in ultraschnellen Schaltoperationen neue Informationsinhalte aufgebaut werden.
  • können Bei einem optisch elektronischem Festkörperbauelement der eingangs genannten Art ist gemäß der Erfindung zur Lösung der vorstehenden Aufgabe vorgesehen, daß die Festkörperschichtanordnung eine Substratschicht, eine darauf angeordnete p-leitende erste Halbleiterschicht mit gegenüber angeordnete zweite p-leitende Halbleiterschicht mit gegenüber der ersten Halbleiterschicht geringerer Defektelelektronenkonzentration, eine auf der zweite:1 Halbleiterschicht vorgesehene mit. einen Kontakt versehene dünne elektrisch leitende Festkörperschicht hoher Elektronenkonzentration und eine darauf vorgesehene, einen optischen Eingang für eine dosierte Primär-Laserstrahlung bildende Schicht umfaßt, daß der optische Ausgang: eine eigene Laseremission seitlich an mindestens einen der p-leitenden Halbleiterschichten oder an den Substratseite vorgesehen ist und daß mindestens eine der p-leitenden Schich ten als optischer Resonator ausgebildet und als Bestand-'ei' eines elektrischen Zweipols mit einem elektrischen Kontakt versehen isto Die dünne elektrisch leitende Festkörperschicht hoher Elektronenkonzentration ist vorzugsweise eine Metallschicht.
  • Die Grundstruktur des erfindungsgemäßen optisch-elektronischen Festkörperbauelementes gehört sowohl einem optischen Resonator als auch einem elektrischen Zwei oder Vierpol an oder sie repräsentiert diese Funktionselemente selbst. Aus diesem Sachverhalt ergeben sich neuartige nachrichtentechnische Möglichkeiten für ultraschnelle Informationsoperationen kombinierter optischer und elektrischer Informationen. bas System besitzt somit im einfachsten Palle eines Ausführungsbeispiels mindestens einen optischen und einen elektrischen Eingang sowie einen optischen Ausgang. Als elektrischer Eingang können bei den einfachsten Informationsoperationen die unabhängig veränderbaren Schaltspannungen verwendet werden Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind jedoch besonders Weiterbildungen dieses Grundschemas von Bedeutung. Eine Weiterbildung neben anderen Weiterbildungen besteht beispielsweise darin, daß außer den unabhängigen Schaltungsspannungen zusätzlich noch ein elektrischer Eingang vorgesehen itt, der elektrische Signale auf die unabhängig steuerbare Besetzungsinvorsion aktiv oder passiv überträgt so daß diese in den gesamten optischen Informationsinhalt des optischen Ausganges mit eingehen. Diese elektrischen Signale werden in der von den Schaltspannungen unabhängig steuerbaren Besetzungsinversion mit dem Informationsinhalt des optischen Einganges kombiniert wobei ein erweiterter oparabler Informationskomplex entsteht, der im optischen Ausgang als kombinierter nunmehr rein cptischer Informationsinhalt ausgestrahlt wird. Diese Ausstrahlung ist selektiv und variiert in der Konfiguration sämtlicher Informationsparameter mit der variablen Schaltspannung, d.h. die Schaltspannungen steuern die kombinierten Informationsoperationen aus optischen und elektrischen Informationseinhalten und beeinflussen den Informationsaufbau. In manchen Schaltzuständen fallen die optischen Operationen im Ausgang ganz aus. Solche Schaltvorgänge können beispielsweise als Löschoperationen oder für Impulszwischenräume verwendet werden. Unter den verschiedenen 5 Schaltvorgängen haben diejenigen besondere Bedeutung, bei denen die kombinierte Information in der eigenen lase -enission der Ber.tzungsinversion optisch direkt gesteuert wird durch die Eingangs-Information in der Laserstrahlungskomponente der Strahlungskombination aus gekoppelter Blektronen- und Laserstrahlung.
  • Wesentlich ist, daß der Schichtenaulbau des Festkörperbauelementes gemäß der Erfindng im Rahmen einer kombinierten Planar- und/oder Epitaxiete cbnik bestimmte bevorzugte Ausgestaltungen aufweist, die in nachrichtentechnischer Hinsicht in einem weiten Anwendungsbereich hinsichtlich differenzierter Spezialisierungen große Vorteile bieten. Ausgestaltungen dieser Art sind in einigen Ausführungsbeispielen nach Fig.1 bis Fig.8 beschrieben. Demzufolge können Festkörperbauelemente gemäß der Erfindung auch in der Technik integrierter ;Uestkörpersehaltkreise hergestellt und verwendet werden. Festkörperbauelemente können somit t integrierte Bestandteile und Elemente in integrierten optisch-elektronischen Festkörpersystemen sein.
  • Der charakteristische Schichtenaufbau bei einem Festkörperbaueleinent geineß der Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß die Schichten-Grundstruktur M(Metall)-p+-p++ oder M-p-p++ (oder N-p-p+) derart in ihrer relativen lage zum System angeordnet ist, daß die stufenförmig dotierte Halbleiterschicht bzw. p-p++ oder p-p+ von einer vor einer vorzugsweise halbleitenden Substratschicht aufgeneinmen und getragen wird und die an der jeweils schwächer dotierten Seite anschließende. meta 1-ähnliche oder metallische M-Schicht sich zusammen mit einem optischen Eingang für eine dosierte laserstrahlung an der Oberseite des Festkörperbauelementes befindet, Ein optischelektronisches Festkörperbauelement gemäß der Erfindung zeigt somit in seinem Schichtenaufbau von unten nach oben gehend im wesentlichen eine Reihenfolge: Substrat -p++-p+-M-optischer Eingang. An Stelle von p ++-p+ können in speziellen Fällen auch Halbleiterschicht p++-p oder p+-p treten, d.h. es besteht ein relativ weiter Spielraum hinsichtlich der stufenförmig dotierten Akzeptorenkonzentration im Übergangsbereich zur statischen Entartung. Die Schichten-Grundstrukrur, bestehend aus einer Metall schicht N und einer angrenzenden p-l eitenden Halbleiterschicht mit stufenför!ß.iger Dotierung, (z.B. p+-p++), gehört zumindest teilweise einem optischen Resonator an und ist in verschiedenartiger Ausgestaltung vollständig oder teilweise zugleich auch Bestandteil eines elektrischen Zwei- und/oder Vierpoles Auf diese Weise wird es möglich, daß die unabhängig steuerbare Besetzungsinversion in der mittleren Halbleiterschicht der Schichten-Grundstrufctur als ein in bestimmten Schaltzuständen selbst laseraktives Medium nachrichtentechnische Operationen mit kombinierten optischen und elektrischen Informationsinhalten auszuführen gestattet.
  • In physikalischer Hinsicht beruhen diese kombinierien optischen und elektrischen Informationsoperationen im wesentlichen auf der Wechselwirkung der unabhängig steuerbaren Besetzungsinver sion mit einer laserinduzierten Strahlungskombination aus einer gekoppelten Elektronen- und Laserkomponente. Diese Strahlungskombination wird durch die dosierte Primär-Laserstrahlung in der M-Schicht induziert und in die angrenzende Halbleiterschicht der Schichten-Grundstruktur emittiert. Die Austrittsarbeit der heißen Elektronen aus der N-Schicht in das Leitungsband der p-leitenden Halbleiterschicht ist wesentlich kleiner als die Austrittsarbeit an der Vorderseite der M-Schicht, wo die Primär-Laserstrahlung in die M-Schicht eindringt. Infolgedessen werden praktisch alle laserinduzierten heißen Elektronen aus der Schicht direkt in das ieitüngsband der angrenzenden p-leitenden Halbleiterschicht der Grundstruktur emittiert0 Aufgrund des charakteristischen Schichtenaufbaues in einem Festkörperbauelement gemäß der Erfindung befindet sich der optische Ausgang für eigene Laseremission seitlich oder an der Unterseite des Systemes je nach der speziellen Ausgestaltung des optischen Resonators. In speziellen Fällen kann die unabhängig steuerbare Besetzungsinversion außer von der laserinduzierten Strahlungskombination aus Elektronen- und Laserstrahlung zusätzlich noch wen einer optischen, vorzugsweise kohärenten Strahlung rnitangeregt-und aufgebaut werden. Diese zusätzliche Strahlung dringt jedoch nicht von vorne durch die M-Schicht sondern seitlich oder von der Unterseite des Systemes her direkt in die optische Resonator-Halbleiterschicht der Schichten-Grundstruktur ein, damit sie von dem Mechanismus der gekoppelten Elektronen- und Laserstrahlung der in der M-Schicht induzierten Strahlungskombination unabhängig bleibt.
  • Ein Festkörperbauelement gemaß der Erfindung besitzt einen technologischen Schichtenaufbau in einer kombinierten Planar-und Epitaxietechnik. Hierdurch wird es möglich, Informationsoperationen kombinierter optischer und elektrischer Informationsinnalte insbesondere auch in der technischen Konzeption integrierter Festkörperschaltkreise auszufahren und zu verarbeiten. Somit wird es beispielsweise möglich, elektrische Signale eines Festkörperschaltkreises innerhalb dieses hinter grierten Systemes unmittelbar auf die steuerbare Besetzungsinversion i.n der optischen Resonatorschicht der integrierten Schichten-Grundsturktur (z.B. M-p+-p++) zu übertragen. In dem elektronischen Medium der steuerbaren Besetzungsinversion werden aus diesen elektrischen Signalen und aus optischen Infor mationsinhalten der Primär-Laserstrahlung bei frei wählbaren Schaltoperationen der Schaltspannungen der Schichten-Grundstruktur neue optische und/oder elektrische Informationsinhalte aufgebaut. Die resultierenden optischen Informationsinhalte werden in einer eigenen Laserstrahlung der besetzungsinversion aus dem optischen Resonator des Systemes emittiert. Die entstehenden elektrischen Informationsinhalte können von der Be-.
  • setzungsinversion ausgehend in das System des integrierten Festkörperschaltkreises als- 1enge el ektris eher Signale ein treten und innerhalb der integrierten elektrischen Schaltung übertragen und in mannigfache 1' Weise verarbeitet werden. Die resultierenden optischen Informationsinhalte können als Menge optischer Signale entweder das System des Festkörperbauelementes verlassen oder sie können zumindest teibreise in ein anderes o-ptisclielektronisches Teilelement des integrierten Festkörpersystems emittiert werden0 Dieses empfangende, optisch-elektronische Element kan auch einem. anderen optischen elektronischen integrierten Festkörpersystem angehören oder es kann ein einzelnes optisch-elektronisches Bauelement sein Vorzugsweise ist bei einer S ch~i- ch-t en--Grundstruktur in einem Festkörperbauelement gemäß der Erfindung die mittlere p+-Schicht als optische Resonatorschicht mit entsprechenden Grenzflächen des Halbleiterkristalls ausgebildet. Als Halbleitermetarial wird eine Halbeiterverbindung mit deren direkten optischen Übergängen zwischen Leitungs- und Valenzband für die optische Resonatorschicht bevorzugte In speziellen Fällen ist die optische Resonatorschicht in er Schichten-Grundstruktur als elektrischer Vierpol ausgebildet er sie ist teil eines elelct trischen Vierpoles. Dieser Umstand ist von Bedeutung für den Aufbau neuer Informationsinhalte aus optischen und elektrischen Signalmengen über das Medium einer unabhängig steuerbaren Besetzungsinversion in der optischen Resonatorschicht der Schichten-Grundstruktur. Bei der Wechselwirkung der unabhängig steuerbaren Besetzungsinversion mit der laserinduzierten Strahlungskombination aus Elektronen- und Laserstrahlen werden die elektrischen Signale des Festkörperschaltkreises zusammen mit den optischen Informationsinhalten der Strahlungskombination zu komplexen Information einhalten von steuerbarer Gestalt aufgebaute Die elektrische Steuerung der Besetzungsinversion In der Schichten-Grundstruktur kann durch Schaltspannungen bestätigt werden, die ebenfalls im Festkörperschaltkreis auftreten oder erzeugt werden. Die ultraschnellen Informationsoperationen komplexer Informationsinhalte können auf diese Weise vollständig innerhalb eines intergrierten Festkörperschaltkreises ausgeführt werden. Der aus optischen und elektrischen Signalen resultierende optische Informationsinhalt wird im optischen Ausgang des integrierten Festkörper;bauelementes emittert.
  • Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Erläuterungen sowie aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren 1 bis 8e In den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 bis Fig. 4 ist jeweils ein bestimmter optischer Resonatorteil in der Schichten-Grundstruktur mit einer speziellen Diodenform des Metall-Halbleiterüberganges der Grundstruktur, ausgeführt in Planar- und/oder Epitaxietechnik, kombiniert. Bei dieser Dioden-Schichtenanordnung des optischen Resonators ist eine spezielle Verfeinerung in der unabhängigen Steuerung der Besetzungsinversion beispielsweise dadurch vorgesehen, daß beide Halbleiterschichten in der stufenförmig dotierten p-leitenden Halbleiterschicht (z.B. p+-p++) der Grundstruktur jede einzeln für sich mit einem eigenen veränderbaren Steuerpotential gegenüber dem Potential der M-Schicht gesteuert werden können. Die mittlere Halbleiterschicht p+ in der Schichten-Grundstruktur (z.B. M-p+-p++) ist als Träger der Besetzungsinversion zugleich Bestandteil des optischen Resonators. Auf diese Weise wird die spezielle Halbleiterstruktur in dem stufenförmig dotierten Halbleiterkörper in möglichen Grundstrukturen vom Typ M-p+-p++, bzw. M-p-p oder M-p-p in ihren charakteristischen Schalteigenschaften optimal für die unabhängige Steuerung der optischen Eigenscllaften der Besetzungsinversion gegenüber der Strahlungskombination aus Elektronen- und Laserstrahlung sowie für die hieraus resultierende eigene Lasertätigkeit ausgenutzt. Die verschieden dotierten p-leitenden Halbleiterschichten in einer Schichten-Grundstruktur (z.B. M-p+-p++) sind deshalb so ausgebildet, daß sie wie in Fig. 1 bis Fig,4 jeweils eigene elektrisehe Kontaktierungen für äußere elektrische Zuführungen besitzen. Die elektrischen Zuführungen können aber auch in üblicher Weise innerhalb des elektrischen Schaltkreises integriert angeordnet sein. Eine zusätzliche Steuerspannung zwischen den beiden Wfl.bleiterschicht,en (z,B, p-p++) der Grundstruktur M-p+-p++ wird im allgemeinen so betätigt, df3 entweder an die optische Resonatorschicht p+ oder an die anschließende p++-Schicht eine gegen die M-Schicht frei wählbare Schalt spannung zur Betätigung der Schaltvorgänge bei Informationsoperationen angelegt wird, während zusätzliche äußere elektrische Signale über die elektrische Zuführung der .ezeils frei verfügbaren anderen Halbeiterschicht auf die Besetzungsinversion in der mittleren p+-Schicht der Grundstruktur M-p+-p++ übertragen werden, In dieser Hinsicht ergeben sich sinngemäß verschiedene Schaltschemata für die optisch-elektronischen Operationen der steuerbaren Besetzungsinversion.
  • Wesentlich bei den Ausführungsbeispielen nach Fig.5 bis Fig.8 ist, daß die am höchsten dotierte Halbleiterschicht (z.B. die p++-Schicht) in der Schichten-Grundstruktur (M-p+-p++) technologisch als vergrabene Schicht ausgebildet ist, welche eine eigene elektrische Zuführung aufweist. Die angrenzende p+-Schicht der Grundstruktur stellt al.s optischer Resonator zugleich einen Dunnschicht-Flächentransistor von einer charakteristischen Bauart dar. Der optische Resonator befindet sich in der p+-Schicht über dem mittleren Bereich der vergrabenen p++-Schìcht, während an gegenüberliegenden Randbereichen der p++-Schicht in die p+-Schicht z.B. zusätzliche n-p-Flächen- -kontakte als Emitter bzw. Kollektor für elektrische Signale der Besetzungsinversion derart eingelassen sind, daß die n-p-Übergangsflächen wenigstens teilweise innerhalb der p+-Schichtmit der vergraben p++~Schicht konfrontiert sind. Der Dünnschicht-Flachentransistor ist somit für extrem hohe Frequenzen zu verstärkender elektrischer Signale, welche auf die Besetzungsinversion übertragen werden, vollständig in der optischen Resonatorschicht ausgelegt und bildet mit dieser eine optischelektronische Funktionseinheit. Die vegrabene Schicht p++ der Schichten-Grundstruktur (z.B. M-p+-p++) übernimmt in einer solchen Anordnung verschiedene Funktionen. Zunächst ermöglicht sie durch eine eigene intergrierte elektrische Zuführung die Betätigung von Schaltoperationen der' Besetzungsinversion durch, frei wählbare Schaltspannungen zwischen der Schicht und der anschließenden stufenförmig dotierten Halbleiterschicht der Schichten-Grundstruktur (z.B. M-p+-p++). Des weiteren ermöglicht die vergrabene p++ Schicht In einer solchen Grundstruktur eine direkte Kopplung zwischen elektrischen Signalen des Dünnschicht-Flächentransistors mit der Besetzungsinversion in der mitterlen, einen optiscllen Resonator darstellenden Schicht der Grundstruktur. Die Schaltoperationen in einer solchen Scichtenanordnung sind optisch-elektronischer Natur, sie werden durch die unabhängige Steuerbarkeit der Besetzungs inversion in einer charakteristichen Schichten-Grundstruktur ermöglicht, In einem intergrierten Festkörperschaltkreis können elektriche Signale mit extrem hoben nachrichtentechnischen Frequenzen twei; Aufbau komplexer Informationsinhalte aus optischen und elektrischen Signalen verwendet werden. In dem als Dünnschichi-Flächentransistor ausgebildeten optischen Re sonator mit unabhängig steuerbarer Besetzungsinversionwerden diese elektrischen Signale bei den optisch-elektronischen Operationen der Besetzungsinversion verstärkt. Eine Verstärkung der elektrischen Signale übt zugleich auch eine simultane Wirkung auf die aus optischen uiid elektrischen Signalen resultierende optische Signalmenge aus. Dies beruht physikalisch auf der Variation der optischen Eigenschaften der Besetzungsinversion gegenüber der laserinduzierten Strahlungskombination aus Elektronen-und Laserstrahlung bei aufgeprägten informationsbehafteten elektrischen Schwankungen.
  • Schließlich beziehen sich die Ausführungsbeispiele nach Fig.5 bis i'ig.8 besonders auf eine zusätzliche, vorzugsweise halbleitende Schicht H, welche die Schicht der Grundstruktur (z.B. M-p+-p++) überdeckt. Die Grundstruktur wird hierdurch beispielsweise zu einer Schichtenanordnung H-M-p+-p++ erweitert. Die der M-Schicht vorgelagerte SChicht H ist teilweise als optischer Eingang für die Primär-Laserstrahlung ausgebildet, sie ist ferner mit einer eigenen elektrischen Zuführung versehen und enthält außerdem den Halbeiter kollektor für den Dünschicht-Flächentransistor der optischen Resonatorschicht unter der M-Schicht. Die H-Schicht befindet sich gegenüber der M-Schicht auf einem eigenen veränderbaren Potential. Hierdurch werden die optischen und elektrischen Operatonsmöglichkeiten in einem Festkörperbauelement gemäß der Erfindung grundsätzlich erwitert, da die durch den Primär-Laserstrahl inder M-Schicht induzierte Anregung und Emission heißer Elektronen sowie die optische Durchlässigkeit der Anordnung durch eine elektrische Steuerung der Halbeiterrandschicht an der Grenzfläche zwischen H- und M-Schicht moduliert werden können. Die laserinduzierte Strahlungskombination aus Elektronen- und Laserstrahlung, welche aus der 13-:-5chicht in die angrenzende optische Resonatorschicht p der Schichten-Grundstruktur (z B.
  • emittiert wird, kann ferner durch einem zusätzlichen ramsport elektrischer Landungsträger zwischen H- und p+-Schicht unterstützt oder modifiziert werden Dieser Landungsträgertransport, z.B. eine die M-Schicht durchquerende Elektroneninjektion aus der Schicht in das Leitungsband der optischen Resonatorschicht p , wird elektrisch gesteuert durch die voneinander unabhängig veränderbaren elekrischen Spannungen zwischen der H- und Schicht einerseits und der 1"- und p+- -Schicht andererseit.
  • l)ie in speziellen Weiterbildungen der Erfindung verwendeten erweiterten Schichten-Strukturen mit mindestens einer der Schichten-Grundstrukture (z.B. M-p+-p++) vorgelargeten, vorzugsweise halbeitende und spannungsmößig gegen die M-Schicht unabhängig steuerbaren Schicht ii sind in versciiiedener Hinsicht von grundsätzlicher Bedeutung für die nachrichtentechnischen Anwendungen. In einer solchen erweiterten Schichten-Struktur, z.B. H-M-p+-p++, ergeben sich verschiedene Schaltmöglichkeiten, je nach dem Leitungstyp der selbständig kontaktierten Halbleiterschicht H, die gegen die metallische Schicht unabhängig mit einer Fluß- oder Sperrspannung beaufschlägt werden kann. Die Spannungen zwischen der H- und M-Schicht sind unabhängig von den Spannungen zwischen der M- und p +-Schicht und der M- und p++-Schicht veränderbare Die M-schicht erfüllt in der Schichten-Grunstrukture (z.
  • M-p +-p ++) die Funktion einer Aufspaltung des primären Laserstrahles in eine Strahlungskombination aus Elektronen- und Laserstrahlung, die von der M-Schicht in die angrenzende optische Resonatorschicht p+ emittiert wird und dort mit der bei diesem Prozeß erzeugten unabhängig steuerbaren Besetzungsinversion in eine optisch-elektronische Wechselwirkung tritt, welche für ultraschnelle Informationsoperationen nachrichtentechinisch ausgenutzt wird. Hieraus läßt sich die Bedeutung einer Weiterbildung der Erfindung erkennen, die durch die Verwendung einer erweiterten Schichten-Struktur mit mindestens einer der M--Schicht vorgelagerten, ebenfalls spannungsmäßig unabhängig steuerbaren Schicht H ermöglicht wird, wie dies beispielsweise in einer H-M-p+-p ++-Struktur der Fall isto Die Halbleiterschicht H besteht aus einem Material, in welchem die primäre Laserstrahlung teilweise absorbiert wird. Hierbei entstehen Elektron-Loch-Paare oder zusätzliche, aus energetisch tiefliegenden Haftstellen angeregte Leitungselektronen in H, die bei entsprechender Steuerung der zwischen der II- und der N-Schicht anliegenden Spannung für die laserinduzi.erte Elektronenemission aus der 11-Schicht in die angrenzende p+-p++-Grundstruktur ein in der Randschicht des H-M-Überganges steuerbares Angebot zusät zlicher heißer Elektronen repräsentieren. Hieraus erhellt, daß durch eine der M-Schicht vorgelagerte Schicht mit einer eigenen trägererzeugenden optisch-elektronischen Wechselwirkung zwischen der H-Schicht und der Primär-Laserstrahlung, die aus der Schicht in die angrenzende p+-p+ -Grundstrukture emittierte, laserinduzierte Strahlungskombination aus Elektronen- und Laserstrahlung erheblich modifiziert werden kann. Dieser Einfluß ist durch die variable Schaltspannung zwischen der H- und der M-Schicht steuerbar und wirkt sich sowohl auf die Elektroneneinströmung aus der H-M-Doppelschicht on das Leitungsband der p+-p++-Struktur als auch auf die Intensität und die Frequenz struktur der Laserstrahlungskomponente der Strahlungskombination aus Elektronen- und Laserstrahlullg in der Resonatorschicht p+ aus. Der Vorteil einer der Schicht vorgelagerten 11-Schicht, z.B. in einer H-M-p+-p++-Schichten-Grundstructur, beruht somit auf den Sachverhalt, daß die aus der Primär-Laserstrahlung in der M-Schicht erzeugte und in die p+-pf Schichten-Sruktur emittierte Strahlungskombination aus Elektronen- und Laserstrahlung nunmehr in beiden Strahlungskomponenten in völlig definierter Weise beeinflußt und ges-teuert werden kann. Die Produktion heißer Elektronen und ihre Emission in die p+-p++-Struktur und die hieraus resuitierende Strahlungskombination aus Elektronen- und Laserstrahlung werden somit durch den H-M-Uberang in optischer und elektrischer Hinsicht für die nachrichtentechnischen Anwendungen mit größerer technischer Perfektion verfügbar.
  • Außerdem werden bei der vorgesehenen Weiterbildung der Erfindung durch Verwendung einer erweiterten Schichtenstruktur, z.B. H-M-p+-p++, die Schwierigkeiten einer Dosierung der primären Laserstrahlung zum Zwecke einer Verhinderung einer zerstörenden -Einwirkung auf die dünne M-Schicht praktisch vollständig aufgehoben, weil sich nunmehr die Blektronenanregung durch den primären Laserstrahl nicht mehr auf die dünne M-Schicht allein kqnzentriert, sondern auf die ganze H-M-Doppelschicht mit einer relativ dicken E-Schicht verteilt ist. Dieser Gesichtspunkt ist auch für eine Realisierung von Ausführungsformen mit einer erwünschten.großen Bebensdauer von Bedeutung. Der Schicht kann aber außerdem in speziellen- Fällen noch ein dosierendes, festes Medium vorgelagert sein. Je nach den sich- ergebenden Ausführungsformen einer erweiterten Schichtenstruktur (z.B. H-M-p+-p++) kann die H-Schicht aus mehr oder weniger n-leitendem oder p-leit-endem Halbeitermaterial bestehen, in welchem ein Teil der Primär-taserstrahlung absorbiert wird, wobei ein angeregtes Plasma aus Elektron-Loch-Paaren entsteht. Besondere Bedeutung hoben diejenigen Schaltzustände der erweiterten Schichten-Struktur, bei denen die in der Schicht angeregten Elektronen von der Schicht ausgehend in die Grundstruktur M--p +-p ++ transportiert werden.
  • Venn die Schicht aus einem mehr oder weniger n-leitenden Halbeitermaterial besteht, so sind für einen Transport der heißen Elektronen aus der Schicht in die M-p+-p++-Grundstruktur Schaltspannungen zwischen der H- und der M-Schicht im Flußspannungsbereich zu verwenden. Bei einer p-leitenden Schicht ist der H-M-Überang hingegen für eine auf die M-Schicht gerichtete Elektronenströmung mit einer veränderbaron Sperrspannung zu belasten, Die Schaltspannungen im Fluß- oder Sperrspannungsbereich an dem H-M-Überang sind im allgemeinen wesentlich höher zu wählen als die hiervon unabhängigen Schaltspannungen der M-p+-p++-Grundstruktur.
  • Beide soneinander unabhängige Schaltspannungen vor und hinter der Schicht in einer H-N-p+-p ++-Struktur gemäß der erläuterten Weiterbildung der Erfindung erfüllen ersichtlich zwei grundverschiedene Funktionen für die Informationsoperationen innerhalb der Schichten-Struktur, Die Schaltspannungen in der M-p+-p++-Teilstruktur steuern die Population. der Besetzungsinverson in der optischen p+-Resonatorschicht und deren Wechselwirkung mit der Strahlung3~ kombination aus Elektronen- und Laserstrahlung unabhängig von der Populationsentstehung. Die Schaltspannungen des H-M-Überanges steuern hingegen die Strahlungskombination aus Elektronen- und Laserstrahlung selbst.
  • Aus den dargelegten Erläuterungen der vorliegenden Erfindung.
  • über die Kombination optischer und elektrischer Informationen.
  • zu neuen Informationsinhalten durch- unabhängige Schaltoperationen der Besetzungsinversion in einer speziellen Schichten-Grundstruktur erhellt, daß der Zeichen- oder Symbolbegriff bei derartigen Informationsoperationen je nach den verwendeten nachrichtentechnischen Anwendungsschemata relativ weit gefaßt werden kann und si-ch eines falls auf einfache Schaltvorgänge, z.B. zwischen zwei Schaltzuständen mit Ja-Nein-Bedeutung, beschränkt.
  • Durch eine unabhängig steuerbare Besetzungsinversion, die mit einer Strahlungskombination aus Elektronen- und Xaserstrahlung in Wechselwirkung tritt, werden im Verband eInes integrierten optisch-elektronischen Festkörperschaltkreises ultraschnelle Informationsoperationen innerhalb eines breiten Spekrums von Schaltzuständen durchführbar, wobei jedem Schaltzustand oder jeder Schaltoperation eine eigene Informationsgestalt als Zeichen in einem Informationsinhalt entspricht.
  • Der bei Schaltoperationen unabhängiger Schaltspannungen der Schichten-Grundstruktur in der Besetzunginversion aus optischen und elektrischen Signalen neu entstehende optische Informationsinhalt wird in der Laserstrahlung des optischen Ausganges des Systemes ausgestrahlt. Die bei solchen Schaltoperationen aus optischen und elektrischen Signalen resultierende optische Ausgangsstrahlung kann entweder hinsichtlich ihrer Struktur selbst als Symbol verwendet werden oder sie kann Symbolträger in einem Informationszusammenhang sein.
  • Dieser Informationszusammenhang kann je nach dem realisierten Anwendungsschema z.B. räumlicher Natur sein, wobei die Information als optische Abbildung kombinierter optischer und elektrischer Signale repräsentiert wird; er kann aber auch vorwiegend zeitlicher Natur sein, so daß in der Ausgangsstrahlung eine optische Signalmenge in zeitlicher Reihenfolge als resultierender Informationsinhalt emittiert wird.
  • Diese beiden grundsätzlichen Anwendungsschemata können aber auch bei speziellen Anwendungen vereinigt werden. Der Informationsinhalt der Ausgangs strahlung enthält dann sowohl den räumlichen als auch den zeitlichen Aspekt entsprechender Zeichenmengen und stellt eine komplexe Informationsstruktur dar.
  • Beim ersten hnarendungsschema ist der aus optischen und elektrischen Signalen resultierende Informationsinhalt in der Austrittsflciche des Systemes im Spektrum und in der räumlochen oder flächenhaften Amplituden- und Phaseverteilung des emittierten Lichtstrahles enthalten. Die Äustrittsfläche ist hierbei der Austrittspupille eines optischen Systemes vergleichbar, das optische und elektrische Signale in steuer bare optische Informationsinhalte ungestaltet. Die durch variable Schaltspannungen in der Schiehten-Grundstruktur unabhängige Steuerbarkeit der Besetzungsinversion ermöglicht somit eine Steuerung der emittierten Informationsgesalt.
  • Beim zweiten Anwendungsschema werden zeitliche Abläufe und Veränderungen in der emittierten Strahlung, welche aus bestimmten Sehaltoperationen kombinierter optischer und elektrischer Signale resultieren, als Informationsinhalt im optischen Ausgang des Systemes angesehen. Hierbei können auch Strahlungsimpulse oder Impulsfolgen oder bestimmte Impulsgruppen als Zeichen im Symbolraum eines komplexen Informationsinhaltes verwendet werden. Ein aus optischen und elektrischen Signalen aufgebauter komplexer optischer Informationsinhalt kommt somit in der spektralen Struktur, dem optischen Polarisationszustand, der Amplituden- und Phasenverteilung, der Intensität und In zeitlichen Veränderungen der emittierten optischen Strahlung zum Ausdruck.
  • Ein bei bestimmten Schaltoperationen aus optischen und elektrischen Signalen in der Ausgangsstrahlung resultierender Impuls kann eine eigene, grundsätzlich steuerbare spektrale Struktur enthalten.
  • Die Erfindung soll num an Hand von vier Ausführungsbei spielen, die in den Fig.1 bis Fig. 8 dargestellt sind, näher erläutert werden. Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele.
  • Die vier Ausführungsbeispiele sind jeweils in Seitenansicht und in Draufsicht schematisch dargestellt, wobei in der jeweils zusammengehörenden Seitenansicht und Draufsicht gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, In Fig. 1 und Fig. 2 ist ein erfindungsgemäßes optisch-elektronis ehe 5 Festkörperbauelement schematisch dargestellt Fig.1 zeigt di.e Seitenansicht und Fig. 2 die Draufsicht des Festkörperbauelementes. Die Schichten-Grundstrukture (z.B.
  • oder oder M--p-p+) besteht aus der metallählichen oder metallischen M-Schicht 12, der angrenzenden optischen p Resonatorschicht 13 und der p++-Schicht 14. Die stufenförmig dotierte Halbeiterschicht (z.B. p+-p++) der Schichten-Grundstruktur besteht vorzugsweise aus einem Halbleiterkristall 13 und 14, dessen elektronisches Energie spektrum direkte opti-.
  • sehe Übergänge zwischen"leitungs- und Valenzband ermöglicht.
  • Solche Halbleiterkristalle befinden sich beispielsweise unter den III-V-Verbindungen. Es sind auch ternäre Halbleiterlegierungen und Verbindungen bekannt, welche diese Bedingungen als Lasermaterial erfüllen. Jede einzelne Schicht dieser Schichten,-Gnmdstruktur besitzt eine eigene elektrische Zuführung.
  • Der elektrische Anschlußpunkt zur Kontaktierung der elektrischen Zuführung ist für die M-Schicht 12 mit dem Bezugszeichen 122 ersehen. Die optische p+-Resonatorschicht 13 hat einen elektrischen Anschlußpunkt bei 130 und die angrenzende hochdotierte p++-Schicht 14 einen Anschlußpunkt 141. Die elektrischen Schaltspannungen der Schichten-Grundstruktur (z.B.
  • zur unabhängingen Steureung der in der optische Resonatorschicht p+ vorhandenen laserinduzierten' Besetzungsinverion werden vorzugsweise zwischen dem elektrischen Anschlußpunkt 122 an der M-Schicht 12 und dem Anschlußnunkt 141 der p++-Schicht 14 angelegt. Diese Schaltspannungen sind Fluß- und/oder Sperrspannungen des Metall-Halbeiterüberganges der Schichten-Grundstruktur. An dem elektrischen Zuführungskontakt 130 können außerdem elektrische Signale als zusatzliche aufgeprägte Spannungsschwankungen des Metall-Halbeiterüberganges direkt auf die Besetzungsinversion in der optischen p+-Resonatorschicht 13 übertragen werden. Die genannten elektrischen Zuführungskontakte werden in einer speziellen Ausführungsform des Bauelementes innerhalb eines integrierten Festkörperschaltkreises durch entsprechende Strompfade des integrierten Systemes ersetzt. Die elektrischen Schaltspannungen für die Schichten-Grundstruktur sowie die elektrischen Signale für die Besetzungsinversion in der optischen Resonatorschicht p+ werden n derartigen integrierten Ausführungsformen direkt aus dem elektrischen Schema des integrierten Festkörper-Schaltkreises etnommen und über entsprechende integrierte Strompfade an die M-Schicht, die p+-Schicht und die p++-Schicht innerhalb des integrierten Systemes herangeführt. Die p+ ½ Schicht 14 der Schichten-Grundstruktur ist in den halbeiten den Grundkristall 15 eingebettet, der die mechanische Rolle eines Substrates für die Schichten-Grundstruktur übernimmt Der halbleitende Grundkristall 15 bildet auch das Substrat bei integrierter Ausführung des Bauelementes innerhalb eines integrierten Fes;tkörperschaltkreises. In speziellen Fällen ist das gesamte System av.f einer dünnen Substratplatte aus Glas oder einem glasartigen Festkörper 16 angebracht. Diese Schicht 16 ist jedoch in Wirklichkeit vergleichsweise dicker als es nacht der scematischen Darstellung der Fig. 1 zu sein scheint, Das Festkörperbauelement ist mit einer isolierenden und schützenden Schicht 17 abgedeckt, Diese Schicht kann beispielsweise aus Metall oder Halbleiteroxyd sowie aus einem Dielektrikum, aus einer glasartigen Substanz oder aus einem Kunststoff bestehen. Die Auswahl in diesen-möglichen Substanzen hängt von der jeweiligen Technologie ab, in der das Baueleirent in diskreter oder integrierter Bauweise hergestellt wird, Die Schicht 17 hat eine Aussparung für die elektrischen Zuführungskontakte 122, 130 und, 141. Diese Aussparung der Schicht 17 ist durch ihren Rand 170 gekennzeichnet. Ferner weist die Schicht 17 eine Öffnung mit einer annähernd zylinderförmigen Begrenzugsfläche 110 auf, Diese Öffnung dient als optischer Eingang für di.e informationsbehaftete, dosierte Primär-Laserstrahlung 10, In speziellen Fällen ist die Öffnung 11 in der Schicht 17 mit einen teilweise absorbierenden festen Medium zur intensitätsmäßigen Dosierung der Primär-Laserstrahlung 10 ausgefüllt. Ein solches dosierendes Medium kann beispielsweise ein Dielektrikum ooer in Halbleiter mit entsprechenden optischen Eigenschaften sein. Auch glasartige Substanzen können hierfür verwendet wenien. In speziellen Ausführungsformen besteht das Medium in der Öffnung 11 selbst aus einem laseraktiven öder photolimineszierenden Material, welches von der Primär-Laserstrahlung 10 zu eigener kohärenter Strahlung angeregt wird, die zusammen mit der Strahlung 10 in die Schichten-Grundstruktur der Schichten 12, 13, 14 emittiert wird. Die dosierte Primär-Laserstrahlung 10 induziert in der ,metallartigen oder metallisci'en M-Schicht 12 der Schichten Grundstruktur (z.B. M-p+-p++) eine Elektronenemission heißer Elektronen 101 aus der M-Schicht 12 in die angrenzende optische Resonatorschicht 13 (z,B, p+). Aufgrund der vorgesehenen Anpassung der Quantenenergie der Primär-Laserstrahlung 10 an die Energiebandstruktur des Metall-Halbleiterüberganges 12-13 werden die.heißen Elektronen 101 aus der M-Schicht 12 direkt in das Leitungsband der p-leitenden (z.B. p+) optischen Resonatorschicht 13 emittiert. In der optischen Resonatorschicht 13 entsteht durch diese Elektronenemission 101 eine Besetztmgs-.
  • inversion, deren elektronischer Aufbau und Inversionsgrad durch die Schaltspannun'gen zwischen 1.22 und 141 im Fluß- und/oder Sperrspannungsbereich und die Signalspannungen zwischen 130 und 122 unabhängig von der Einströmung 101 der heißen Elek-.
  • tronen gesteuert und moduliert werden. Charakteristisch ist ferner der Umstand, daß die Elektronenemission 101 zusammen mit der nicht in der kT-Schicht 12 absorbiertem Teilstrahlung der Primär-Laserstrahlung 10 eine Strahlungskombination aus einer gekoppelten Elektronen- und Laserstrahlung 101 und 102 darstellt, die mit der unabhängig steuerbaren Besetzungsinversion in der optischen p+-Resonatorschicht 13 der Schichten-Grundstruktur 12-13-14 (z.B. M-p+-p++) in eine optisch-elcktronische Wechselwirkung tritt. Diese Wechselwirkung beruht auf dem Umstand, daß die von der Strahlungskombination 101 und 102 aufgebaute Besetzungsinversion infolge ihrer mit dem variierenden Inversionsgrad simultan veränderlichen optischenE igenschaften auf die Strahlungskombination zurückwirkt. Bei schwachen Inversionsgrad ist die Besetzungsinversion für die Laserstrahlungskomponente 102 der Strahlungskombination 101 und 102 optisch weitgehend undurchlässig. In dieser zeitlichen Phase wird der von der Elektroneinströmung 101 der Strahlungskombination induzierte Inversionszustand der Bcsetzungsinversion durch Elektron-Loch -Paare, welche die in ae) Re -setzungsinversion absorbierte Laserstrahlungskomponente 102 in der optischen Resonatorschicht 13 erzeugt, verstärkt, so daß der Inversionsgrad der Besetzungsinversion bis zu eincm von der angelegten Schaltspannung abhängigen Zustand einer Sättigungspopulation rasch ansteigt, Wenn in dieser zeitlichon Aufbauphase der Popularion die Besetzungsinversion durch einen Schaltspannungsstoß der unabhängigen Schaltspannungen zwischen der M-Schicht 12 und der p++-Schicht 14 der Schichten-Grundstruktur in den Inversionsbereich der eigenen Laseremission 100 gesteuert wird, so verändert sich hierboi stark das Absorptionsvermögen der Besetzungsinversion in der p+-Schicht 13 gegenüber Laserstrahlungskomponente 102 der Strahlungskombination 101 und 102 aus Elektronen- und Laserstrahlung.
  • Die Besetzungsinversion wird in diesem Stadium der optischelekronischen Wechselwirkung für die optische Strahlungskomponente 102 der Strahlungskombination transparent. Die Produktion von Elektron-Loch-Paaren, die Wirkung der laserinduzierten Elektroneneinströmung 101 aus der M- in die Resonatorschicht unterstützt, wird infolge der optischen transparentz startk vermindert und der Inversionsgrad der Besetzungsinversion durch die einsetzende eigene Laserstrahlung 100 reduziert. Die hiermit verbundene Raumladungswechselwirkung zwischen der Besetzungsinversion und der Elektronenemission 101 der Strahlungskombination 101-102 variiert aber andererseits wiederum das optische Absorptionsvermögen der Besetzungsinversion gegenüber der Laserstrahlungskomponente 102 der Strahlungskombination. Es entspricht somit eine wechselseitige simultane Kopplung zwischen den beiden verschiedenen Strahlungsarten 101 und 102 der von der primären Laserstrahlung 10 induzierten Strahlungskombination. Die simultane Kopplung zwischen den beiden verschiedenartigen Komponenten der Strahlungskombination 101 und 102 ist somit ersichtlich eine unmittelbare Folge der variablen optischen und elektrischen Eigenschaften der von der Strahlungskombination erzeugten Besetzungsinversion in der optishchen Resonatorschicht 13. Dieser spezielle quantenelektronische Sachverhalt bildet die Grundlage für die in einem Festkörperhauel ement gemäß der Erfindung ermöglichten Informat ionsoperationen, wobei noch der Umstand hervorzuheben ist, d&f die Population der Besetzungsinversion bzw, ihre Xfiecnnselwirkung mit der Strahlungskombination 101 und 102 durch die-Schaltoperationen der Schaltoperationen der Schaltspannungen an der Schichten-Grundstruktur zwischen 122 und 141 gesteuert werden. Die bei einem Schaltvorgang der unabhängigen Schalt Spannungen sich jeweils ergebende Population bestimmt aber das Spektrum und die Zeitdauer der in der optischen Resonatorschicht 13 bei einer Informationsoperation erzeugten eigenen Laseremission 100. Die in der Laseremission 100 enthaltene Signalmenge erweist sich deshalb als das operative Ergebnis eines aus optischen' und elektrischen Signalmengen neu aufgebauten Informationsinhaltes. Die in das System eintretenden optischen Signalmengen sind in dem optischen Informationsinhalt -der Primär-Laserstrahlung 10 enthalten und werden durch die hieraus resultierende Strahlungskombination 101 und 102 aus Elektronen- und Laserstrahlung auf die Besetzungsinversion in der optischen Resonatorschicht 13 übertragen. Die ankommenden elektrischen Signalspannungen gelangen über die Zuführungen 122 und 130 an die Besetzungsinversion. Die Verknüpfung der optischen und elektrischen Signalmengen zu dem Informationsinhalt in der Laseremission 100 geschieht somit durch die zei@-lich veränderliche Schaltspannung an den elektrischen Zuführungen 122 und 141 der Schichten-Grundstruktur. Bei einfachsten Informationsoperationen übernehmen die Schaltspannungen die Rolle einer Impulstastung der emittierten Laserstrahlung 100 oder eines Schaltvorganges zwischen nur zwei verschiedenen Schaltzuständen. Es ist jedoch von grundsätzlicher Bedeutung, daß auch wesentlich kompliziertere Informationsoperationen ausgeführt werden können. Dies beruht auf dem oben bereits erläuterten Sachverhalt, daß infolge der unabhängig steuerbaren Wechselwirkung zwischen der Besetzungsinversion und der Strahlungslombination 101 und 102 in der optischen Resonatorschicht 13 durch. Variation der Schaltspannugen an den elektrischen Zuführungen 122 und 141 die spektrale und zeitliche Informationsgestalt des in der Laseremission 100 ausgestrahlten Informationsinhaltes verändert werden kann. Schaltzustände, bei denen die Besetzungsinversion in der optischen Resonatorschicht 13 für die Laserstrahlungskomponente 102 optisch durchlässig wird und hierbei gleichzeitig eine eigene Laserstrahlung 100 emittiert, sind für bestimmte Anwendungen von grundsätzlichem Interesse, weil hierbei eine unmittelbare optische Informationssteuerung der Laserstrahlung 100 durch die Primär-Laserstrahlung 10 stattfindet. Der in der Laserstrahlung 100. emittierte Informationsinhalt wird hierbei noch durch die elektrische Signals menge, welche an den Zuführungen 122 und 130 auf die Besetzungsinversion übertragen wird, mitbestimmt. Wenn diese elektrische Signalmenge jedoch entfällt oder zeitweilig fehlt, so ergeben sich in den genannten Schaltzuständen direkte optische Informationsoperationen der Lasermission 100 durch die Primär-Laserstrahlung 10. Diese optische Informationsoperationen sind durch die Schaltspannungen zwischen 122 und 141 steuerbar. Die Informationsgestalt des in der Laserstrahlung 100 emittierten Informationsinhaltes wird somit durch die Schaltspannungen zwischen 122 und 141 auch bei direkten optischen Informationsoperationen der Primär-Laserstrahlung 10 auf die resultierende Laseremission 100 gesteuert. Bei einem Festkörperbauelement nach Fig.1 und Fig.2 strahlt die emittierte Laserstrahlung 100 in direkter Verlängerung der einfallenden Primär-Laserstrahlung 10. Hieraus folgt, daß bei Schaltzuständen, bei welchen die Besetzungsinversion in der optischen Resonatorschicht 13 für die Strahlungskomponente 102 optisch durchlässig ist, das Spektrum der emittierten Laserstrahlung 100 die Strahlungskomponente 102 jeweils enthalten kann. Dieser Umstand ist jedoch in der Fig.1 nicht durch eine entsprechen de Strahlungskomponente im optischen Ausgang 150 des Systemes mit den Öffnungen 1501 und 1502 besondere dargestellt. Der optische Ausgang 150 ist eine zylindrische oder kegelstumpfähnliche Aussparung im Grundkristall 15 des Festkörperbauelementes. Ersichtlich geht diese aussparung des optischen Ausganges 150 auch durch die Schicht 14 der Schichten-Grundstruktur des Systemes hindurch und reicht bis an die op-tiscrie Resonatorschicht 13 heran. Der Hohlraum des optischen Ausganges 150 kann auch mit einem für die austretende Laserstrahlung durchlässigen Medium ausgefüllt sein. Die eine Grenzfläche für den optischen Resonator mit der optischen Resonatorschicht 13 kann beispielsweise im optischen Ausgang 1502 auf der Glasplatte 16 existieren. Die andere Grenzfläche des optischen Resonators ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Grenzfläche zwischen der M-Schicht 12 und der optischen Resonatorschicht 13. Die Dicke der optischen Resonatorschicht 13 beträgt in den Ausführungsbeispielen im allgemeinen etwa 10-4 bis 10-3 cm. Die Halbleiterschicht 14 der Schichten-Grundstruktur kann im Vergleich zur optischen Resonatorschicht 13 wesentlich dicker sein, z,B, etwa 10-2cm. Die M-Schicht der Schichten-Grundstruktur kann Dicken von etwa 10-6 bis 10-5cm aufweisen.
  • Je nach den verwendeten Materialien, Strahlungsintensitäten, Frequenzen und Trägerdichten können d-ie-se Angaben über die Dicken der Schichten in der Schichten-Grundstruktur eines Festkörpelbauelementes gemäß der Erfindung auch variiert werden.
  • Die zu Fig.1 und Fig.2 gemachten Ausführungen gelten sinngemäß auch für die folgenden Ausführungsbeispiele in den Figuren 3 bis 8.
  • Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel eines Festkörperbau elemen-tes gemäß der Erfindung, das in der Figur 3 in Seitenansicht und in der Fig.4 in Draufsicht schematisch dargestellt ist, tritt die eigene Laserstrahlung 300 des Systemes anderes als bsim ersten Ausführungsbeispiel nach Fig.1 und Fig.2 seitlich aus der optischen Resonatorschicht 33 aus und verläuft senkrecht zur Richtung der eingestrahlten Primär-Laserestrahlung 30. Dieser Umstand weist bereits darauf hin, dsß der hauptsächliche Unterschied des Ausführungsbeispieles nach Fig.3 und I?ig.4 im Vergleich zum Ausführungsbeispiel nach Fig.1 und Fig.2 in der Ausbildung des optischen Resonators der Schichten-GrundstrulLtur (z.B. p-p) mit der optischen Resonatorschicht 33 zu sehen ist Die Schichten-Grundstruktur des Systemes (z,B. M-p-p+) besteht aus der M-Schicht 32, der angrenzenden z.B. p-leitenden optischen Resonatorschicht 33 und der anschließenden hochdotierten z.B. p+-leitenden Halbeiterschicht 34 mit einer ausgeprägten Mesa 340 von im allgemeinen gleicher oder ähnlicher Beschaffenheit wie die Halbleitersch'icht 34. Der stufenförmig dotierte Halbleiterkörper aus den Schichten 33, 340 und 34 besteht vorzugsweise aus einem Einkristall, z.B. mit einer p-p+-Struktur. Die Halbeiterschicht 34 ist in den halbeitenden Grundkrlstall 35 planar eindiffundiert oder einlegiert.
  • Die Mesa 340 mit der optischen Resonatorschicht 33 kann in speziellen Bällen auch eine Epitaxie schicht sein. Im Falle einer in Fig.3 und Fig.4 nicht dargestellten Integration des vorliegenden Festköperbauelementes in einem integrierten Festköperschaltkreis ist 33 zugleich auch der Grundkristall für diesen optoelektronischen Festköperschaltkreis. Ersichtlich ist der Grundkristall 35 mit einer isolierenden und für die Laserstrahlung 30 undurchlässigen Schutzschicht 37 abgedeckt, in welche auch die Schichten 32, 33 und 340 eingebettet sind. Über der Schicht 32 befindet sich in der isolierenden Schutzschicht 37 eine annähernd runde Aussparung 310, die als optischer Eingang des Systemes für die Primär-Laserstrahlung 30 vorgesehen ist. Der optische Eingang 310 ist mit einer weiteren Festkörperschicht 31 ausgestattet, deren optische Dicke die intensitätsmäßige Dosiealng-der primären Laserstrahlung 30 bestimmt, Die isolierende Schutzschicht 37 und die Schicht 31 des optischen Einganges sind in ihren seitlichen Begrenzungen so ausgebuldet, daß die Kontactierungspunkte der elektrischen Zuführungen für die Schichten der Grundstruktur (z.3 M-p-p+) ) freigelegt sind., Die p+-Halbeiterschicht 34 besitzt den Kontaktierungspunkt 341. Zwischen diesem Kontaktierungspunkt 341 und dem Kontaktierungspunkt 322 der M-Schicht 32 werden die frei wählbaren Schaltspannungen der Schichten-Gruldstruktur gelegt, welche die Population der Besetzungsinversion in der optichen Resonatorschicht 33 unabhängig von der Entstehung der Besetzungsinversion steuern können. Der Kontaktierungspunkt 322 der Schicht 32 ist nur in der Draufsicht der i'ig,4 zu erkennen und nicht in der Fig.3, weshalb nur ein Bezugezeichen -322 zur Bezeichnung angegeben ist. Mit dem Kontaktierungspunkt 330 der optische Resonatorschicht 33 verhält es sich genauso, Die auf die Besetzungsinversion in der optischen Resonatorschicht 33 gegebenen elektrischen Signal spannungen werden zwischen den elektrischen Kontaktierungspunkten 330 und 322 angelegt. Bei Ausführung des Bauelementes im Rahmen eines integrierten optoelektronischen Festkörperschaltkreises können die elektrischen Kontaktierungspunkte 341, 330 und 322 durch integrierte elektrische Zuführun£en innerhalb des integrierten Sgstemes ersetzt werden. Wie bereits weiter oben erwähn, ist die optische Resonatorschicht 33 so ausgebildet, daß die in bestimmten Schaltzuständen ihrer Besetzungsinversion emittierte Laserstrahlung 300 parallel zur optischen Resonatorschicht 33 und senkrecht zur einfallenden. Primär-Laserstrahlung 30 emittiert wird. Als optische Regrenzungsflächen der optischen Resonatorschicht 33 werden die mit kristallograpischen Ebenen übereinstimmendon Kristallflächen 331 und 332 der Kristallschicht 33 verwendet. Die Kristallflächen 331 and 332 entsprechen somit den halbdurchlässigen Spiegelflächen eines optischen Resonators. Beim durchgang der Primär-Laserstrahlung 30 durch die B-Schicht 32 der Schichten-Grundstruktur entsteht, wie oben ausführlich erörtert, eine in die optische Resonatorschicht 33 emittierte Strahlungekombination einer fekoppelten Electronen- und Laserstrahlung 301 und 302. Diese Strahlungskombinaton 301, 302 erzeugt in der optische Resonatorschicht die durch die Schaltspannungen zwischen 322 und 341 unabhängig steuerbare Besetzungsinversion. Die optisch-elektronische Wechselwirkung zwischen der Strahlungkombinaton 301, 302 und der unabhängig steuerbaren Besetzungsinverson in der optise'-ien Resonatorschicht 33 ermöglicht einen steuerbaren Aufbau von Informatonsinhalten n der emittierten Laserstrahlung 300 aus optischen Signalmengen n der Primär-Laserstrahlung 30 und aus elektrischen Signalmengen in den Spannungsschwankungen zwischen 322 und 330. In bestimmten Schaltzuständen der Besetzungsinversion ergeben sich unmittelbare Informationsoperatonen in bezug auf die Laseremission 300 durch die Laserstrahlung 30. Diese Informationsoperationen zwischen zwei verschiedenen optischen Informatonsträgern können durch die elektrischen Signalmengen der Spannungsschwankungen zwischen 322 und 330 erweitert und durch die Schaltspannungen zwischen 322 und 341 gesteuert werden, Der als Ergebnis derartiger Informationsoperationen emittierte Informationsinhalt kann auf diese Weise in verschiedene spektrale und zeitliche Informatonsgestalten gekleidet werden, welche die Bedeutung von Kodierungen in einem verabredeten Zeichen-oder Symbolraum besitzen.
  • In speziellen Fällen i.st die Schichten-Grundstruktur (z.B.
  • M-p-p+) beispielsweise zu einer H-E-p-p-+-Struktur erweitert.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist dann die optische Dosierungsschicht 31 ein fiir die Laserstrahlung 30 partiell durc'.l'ässiger Halbeiter mit einem eigenen elektrischen Kontaktierunhspunkt. Zwischen diesen Kontaktierungspunkt der Halbeiterschicht 31 und den Kontaktierungspunkt 322 der M-Schicht 32 der Schichten-Grundstruktur (z.B. H-p-p+) worden unabhängige variable Steuerspanningen gelegt, welche den Trägertransport in der Schichten-Grundstrukture und somit die laserinduzierte Strahlungskombinaton aus Elektronen-und Laserstrahlung 301, 302 in der optischen Resonatorschicht 33 in definierte, Weise beinflussen. Die Halbeiterschicht 31 in einer erweiterten Schichten-Grundstruktur i ist je nach den beabsichtigten Schalteigenschaften des Systems n- oder p-leitend. Die optische Resonatorschicht 33 besteht aus einem Halbeitermaterial, in welchen direkte optische Übergänge zwischen Leitungs- und Valenzband stattfinden. Der hierbei im allgemeinen erfaßte Spektralbereich erstreckt sieh je nach Wahl des zur Verfügung stehenden Halbeitermaterials vom Infrarot- bis zum Ultraviolett-Bereich. Die optischem Informatonsoperatonen beziehen sich demzufolge keinesfalls nur auf Laserstrahlungen im sichtbaren Spektralbereich. Die zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 und Fig. 4 dargelegten Ausführungen gelten sinngemäß auch für die anderen Ausführungsbeispiele.
  • In speziellen Ausführungsformen befindet sich zwichen der M-Schicht 32 und der optischen Resonatorschicht 33 der Schichten-Grundstuktur noch eine sehr dünne hochohmige Zwischenschicht, Diese kann eine Oxydschicht, eine Halbleiterschicht oder ein Dielektrikum sein, Diese Schicht dient zur energetischen Anpassung der die Emission heißer Elektronen anregenden Lichtquanten-Energien an die el ektronische Bandstruktur im Halbleiter der optischen Resonatorschicht. Außerdem kann das Medium 31 in speziellen Ausführungsformen aus mindestens zwei Schichten aufgebaut sein. Zwischen 31 und 32 kann sicfi ebenfalls eine sehr dünne Zwischenschicht befinden, die den Austritt heißer Elektronen aus der M-Schicht 32 in das vorgelagerte Medium 31 des optischen Einganges des Festkörperbauelementes prakß tisch verhindert.
  • Das Ausführungsbeispiel nach Fig.5 (Seitenansicht) und Fig.6 (Draufsicht) zeigt eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Festkörperbauelementes, die für ultraschnelle Informationsoperationen zusammengesetzter optischer und elel trischer Signalmengen von Bedeutung ist. Die Weiterbildung besteht darin, daß die optische Resonatorschicht der Schicht ten-Grundstruktur als Träger der unabhängig steuerbaren Besetzungsinversion zugleich als ein aktiver elektrischer Vierpol für die auf die Besetzungsinversion in Form von elektrischen Spannungsschwankungen übertragenen Signalmengen bzw.
  • für die von der Besetzungsinversion ausgekoppelten elektri schen Signale ausgebildet- ist. In dieser Schichtenanordnung ist eine vollständige i'unktionseinheit einer eine unabhangig steuerbare Besetzungsinversion enthaltenden optischen Re sonatorschicht mit einem ultraschnellen transistorartigen elektrischen Verstärker realisiert, Hierdurch wird es möglich, bei Operationen mit Informationsinhalten, welche aus optischen und elektrischen Signalmengen durch unabhängige 5 tenerung der Besetzungsinversion zusammengesetzt werden, die elektrischen Signalmengen zu verstärken. Infolge der Informationswechselwirkung zwischen optischen und elektrischen Signalmengen in der optischen Resonatorschicht bewirkt die Verstärkung der elektrischen Signalmengen bei bestimmten Schaltoperationen auch eine selektive Beeinflussung, des in der resultierenden Laseremission enthaltenen optischen Informationsinhaltes.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.5 und Fig.6 be-steht die Schichten-Grundstruktur (z.B. M-p-p+ oder M-p+-p++) des Festkörperbauelementes aus den Schichten 52, 53 und 54. Hierbei. ist 52 die M-Schicht, 53 die optische Resonatorschicht (p oder p+) und 54 die angrenzende hochdotierte bzw. p++-Halbleiterschicht. Die letztere Schicht 54 ist als vergrabene Halbleiterschicht in den Halbleitergrundkristall 55 eindiffundiert oder einlegiert und zugleich in die optische Resonatorschicht 53 eingebettet. Jede der drei Haupt-.
  • schichten der Schichten-Grundstruktur (z.B. M-p-p+) ist mit einem eigenen elektrischen Kontaktanschlußpunkt für elektrische Zuführungen ausgestattet. Die M-Schicht 52 hat an einer Ecke eine halbkreisförmige Zunge 521-, auf welcher der elektrische Kontaktanschlußpunkt 522 für die M-Schicht 52 angebracht ist. Der elektrische Kontaktanschlußpunkt 531 für die optische Resonatorschicht 53 befindet sich auf einem aufgedampften kleinen Metallfleck 530. Die hochdotierte p+-oder p++-Halbleiterschicht 54 der Schichten-Grundstruktur hat einen elektrischen Kontaktanschlußpunkt 542 auf einen Metallfleck 541. Die variablen Schaltspannungen zur unabhängigen Steuerung der Besetzungsinversion in der optischen Resonatorschicht 53 werden zwischen den Kontaktanschlußpunkten 522 und 542 an die Schichten-Grundstruktur angelegt.
  • An dem Kontaktanschlußpunkt 531 der optischen Resonatorschicht 53 werden im allgemeinen bestimmte elektrische Vorspannungen zur Einstellung gewünschter Arbeitspunkte im Schaltverbalten des Systemes aufgeprägt. In die optische Resonatorschicht 53 sind seitlich neben der M-Schicht 52 planare Halbleiterübergänge 533 und 5332 eindiffundiert oder einlegiert, welche jeweils die Rolle eines Emitters bzw. Kollektors für elektrische Signale übernehmen, die auf die unabhängig steuerbare Besetzungsinversion in der optischen Resonatorschicht 53 übertragen werden. Die elektrischen Signale werden £f diese Weise in dem aus den Schichten 533, 53 und 5332 bestehenden ultrahochfrequenten Dünnschicht-Verstärker, in welchem die Schicht 53 als optischer Resonator ausgebildet ist, für den resultierenden und in der Laserstrahlung 500 emittierten optischen Informationsinhalt verstärkt. Dieser Informationsinhalt ergibt sich jeweils aus den unabhängigen Schaltoperationen der Besetzungsinversion der Schicht 53, in der eine steuerbere Informationswechselwirkung zwischen der Signalmenge der Primär-Laserstrahlung 50 und den verstärkten elektrischen Signalen stattfindet.
  • Die unabhängigen variablen Schaltspannungen werden der Schichten-Grundstruktur 52, 53, 54 zwischen den Kontaktanschlußpunkten 522 und 542 im Fluß- oder Sperrspannungsbereich aufgeprägt. Umgekehrt können aber auch bei bestitimten optischen Informationsoperationen elektrische Signalschwankungen mit einem aus den beteiligten optischen Signalmengen stammenden Informationsinhalt aus der Besetzungsinversion der optischen Resonatorschicht 53 in das aktive elektrische Vierpolsystem der Schichten 533 53 und 5332 ausgekoppelt und verstärkt werden. Die sich somit ergebenden verschiedenen Möglichkeiten von Operationsschemata mit aus optischen und elektrischen Signalmengen resultierenden Informationsinhalten werden auch durch die auszuwählenden elektrischen Grundschaltungen des als, optischer Resonator ausgebildeten elektrischen aktiven Vierpolsystemes bestimmt. Für die erläuterte Wirkungsweise und die speziellen Schalteigensohaf;ten des als optischer Resonator ausgebildeten elektrischen aktiven Vierpolsystemes 533, 53, 5332 der Schiohten-Grund-struktur 52, 53, 54 ist als ein wichtiges Merkmal der technische Sachverhalt anzusehen, daß die planaren Halbleiterübergänge der Schichten 533 una 5332 in der optischen Resonatorschicht 53 mit einem mehr oder weniger großen Flächenanteil ihrer planaren Halbleiterübergänge, der niederohmigen vergrabenen Schicht 54 der Schichten-Grundstruktur nahe gegenüberstehen, Dieses wichtige Merkmal im Aufbau der Schichtenanordnung ist in Fig.5 und Fig.6 deutlich zu erkennen, Der Grund für dieses technische Detail beruht auf der Doppelfunktion der vergrabenen Schicht 54 einerseits in der Schichten-Grundstruktur 52, 53, 54 als ultraschneller Schalter für die Schaltoperationen der Besetzungsinversion in der optischen Resonatorschicht 53 und andererseits als verkürzender niederohmiger Basiswiderstand des ultrahochfrequenten Dünnschicht-Verstärkers 533, 53, 5332 an der Kristall oberfläche der optischen Resonatorschioht 53.
  • Die variablen Schaltspannungen an der Schicllten-Grundstruktur mit denen die optisch-elektronischen Eigenschaften der Besetzungsinversion in der optischen Resonatorschicht gesteuert werden steuern zugleich auch die Übertragungs- und Verstärker-Eigenschaften des ultrahochfrequenten elektrischen Dünnschicht-Verstärkers der optischen Resonatorschicht. Dieser Umstand zeigt, wie eine Erweiterung einfacher Schaltvorgänge zu komplexen Schaltoperationen kombinierter optischer und elektrischer Informationsinhalte gegeben ist6 Die Ko-rplung zwischen den zu neuen Informationsinhalten zusammengesetzten optischen uld elektrischen Signalmeng-en ist; somit durch die Sehaltoperationen der Besetzungsinversion steuerbar Dieser Sachverhalt erhellt auch den selektiven Aspekt bei den ermöglichten Informationsoperationen kombinierter optischer und elektrischer Sibnalmenge-Jl, Neben dem in Fig.5 und Fig.6 dargestellten Ausführungsbeispiel, bei welche die planaren Em.itter- und Kollektorschichten 533 bzw. 5332 an der Oberfläche der p-leitenden optischen Resonatorschicht 53 beide aus n-leitendem Halbleitermaterial mit im allgemeinen unterschiedlich starker Leitfähigkeit hergestellt sind, gibt es je nach dem speziellen Verwendungszweck des Systemes auch spezielle Ausführungsformon, bei denen z.B. wenigstens eine der Schichten 533 und 5332 ebenlalls p-leitend ist. Im Falle, daß diese beiden Schichten gleiche Leitungseigenschaften aufweisen, werden sie vorzugsweise als eine gemeinsame halbleitende Doppelelektrode gegenüber der Schicht der Schichten-Grundstruktur verwendet, Schließlich gibt es auch spezielle Ausführungsformen, bei denen eine der Schichten 533 und 5332 in der optischen Resonatorschicht 53 direkt mit der Schicht 54 verbünden ist. Im übrigen können die in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.5 und Fig.6 angegebenen geometrischen Gestaltungen der einzelnen Schichten des Festkörperschichten-Bauelementes sowie deren relative Lage zu einander verändert werden. Wie aus Fig.5 und Fig.6 zu ersehen, haben die planaren Halbleiterschichten 533 und 5332 eigene Kontaktanschlußpunkte 5331 und 5334 als elektrische Zuführungen für den als aktiver Vierpol ausgebildeten unabhängig steuerbaren optischen Resonator. Diese Kontaktanschlußpunkte sind auf den Metallflecken 5330 und 5333 angebracht.
  • Über diese elektrischen Zuführungen werden, wie bereits erläutert, elektrische Signalmengen auf die unabhängig steuerbare Besetzungsinversion in der optischen Resonatorschicht 53 aktiv übertragen oder aus diesem optisch-ei ektronis chen System aktiv entnonimen. Wenn das betrachtete Bauelement nach Fig.5 und Fig.6 Bestandteil eines optisch-elektronischen integrierten Festkörperschaltkreises ist, so können die elektrischeii Zuführungen 522, 531, 542, 5331 und 5334 ganz oder teilweise in dein integrierten Schema des Festkörperschaltkreises verlegt sein. Die M-Schicht 52 der Schichten-Grundstruktur ist mit einer für die Primär-Laserstrahlung 50 intensitätsmäßig dosierenden Schicht 51 bedeckt, in welcher eine nahezu kreisförmige Vertiefung 510 als optischer Eingang des Systemes vorgebildet ist. Die dosierende Schicht hat ferner eine Aussparung 511 für die halbtreisförmige Erweiterung 521 der M-Schicht 52 und für den auf 521 aufgebrachten Kontaktanschlußpunkt 522. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel nach Fig.5 und Fig.6 besteht die dosierende Schicht 51 aus einem elektrisch praktisch nicht leitenden Material, welches außer der Dosierung der Intensität der Laserstrahlung 50 vor alle auch eine schützende Funktion für die dünne Schicht 52 übernimmt. Die Schicht 51 kann auch aus mehreren Schichten aufgebaut sein, welche optische und elek-trische Punktionen übernehmen. Die PriiLär-Laserstrahlung 50 erzeugt beim Durchgang durch die M-Schicht 52 eine in die optische Resollator.schicht 53 eintretende Strahlungskombination 501 und 502 einer gekoppelten Elektronen-und Laserstrahlung, welche mit der bei diesem Vorgang in der optischen Resonatorschicht 53 erzeugten Besetzungsinversion in eine optisch-elektronische Wechselwirkung tritt. Dieser Sachverhalt ist oben bereits erläutert worden.- Die Lascrstrahlung 500 ist der optische Informationsträger für die bei Schaltoperationen an der Grund-Struktur der Schichten anordnung aus optischen und aus elektrischen Signalmengen resultierenden Informationsinhalte. In die optische Resenatorschicht 53 kann auch eine zusätzliche, vorzugsweise kohärente Strahlung 5001 seitlich eingest.rahlt werden welche durch Erzeugung von Elektron-Lochpaaren den Aufbau der von der Strahlungskombination 501, 502 induzierten Besetzungsinversion in der optischen Resonatorschicht 53 vorbereitet oder unterstützt. Die Strahlungskombination 501, 502 aus einer gekoppelten ir'lektronen- und Laserstrahlung trifft in diesem Falle auf eine Halblelterstruktur, in welcher bereits als Ausgangszustand ein hochgradiger Nichtgleichgewichtszustand angeregter Elektron-Loch-Paare in der optischen Resonatorschicht 53 vornerrscht. Dieser elektronische Sachverhalt hat in speziellen Fällen besonders bei Schaltoperationen Vorteile, bei denen die Laserstrahlung 500 informationsmäßig unmittelbar durch die Laserstrahlung 50 gesteuert wird. Die Begrenzungsflächen 5331 und 532 der optischen Resonatorschicht 53 sind vorzugsweise kristallographische Hauptebenen des Kristall, die als halbdurchlässige Spiegelflächen des optischen Resonators ausgenutzt werden.
  • Das Ausführungsbeispiel nach Fig.7 (Seitenansicht) und Fig.8 (Draufsicht) zeigt eine andere Weiterbildung des erfindungsgemäßen Festkörperbauelementes, die sich sowohl auf die Schichten-Grundstruktur (z.B. M-p-p+) der Schichtenanordnung als auch auf den aktiven elektrischen Vierpol der optischen Resonatorschicht in der Grundstruktur bezieht. Die Grundstruktur (z.B. M-.p-;p+) ist in dem Ausführungsbeispiel nach Fig.7 und Fig. 8 durch eine der M-Schicht vorgelagerte, vorzugsweise halbleitende Schicht als eine erweiterte Schichten-Grundstruktur (z.B. H-M-p-p+) ausgebildet. Diese der M-Schicht vorgelagerte Halbleiterschicht H übernimmt im optischen Eingang des Systemes aufgrund ihrer optischen Dicke die intensitätsmäßige Dosierun der Primär-Laserstrahlung; darüber hinaus bildet sie aber auch zusammen mit der M-Schicht einen elektrisch unabhängig steuerbaren Halbleiter-Metall-Übergang, mit dessen Hilfe die laserinduzierte Emission heißer Elektronen aus der M-Schicht in die optische Resonatorschicht der Grundstruktur (z.B.
  • p-p+) sowie die hiermit korrespondierende Laserkomponente der Strahlungskombination aus Elektronen- und Laserstrahlung elektrisch gesteuert werden kann. Dies beruht auf dem Umstand, daß nunmehr in den absorptiven photoelektrischen Prozeß der Erzeugung heißer Elektronen durch die Primär-Laserstrahlung auch der elektrisch steuerbare Halbleiter-Metall-Übergang H-M einbezogen wird, so daß dieser Vorgang nicht mehr allein auf die M-Schicht beschränkt bleibt, wie dies bei den Ausführungsbeispielen mit einer einfachen Schichten-Grundstruktur der Fall ist. Durch den unabhängig elektrisch steuerbaren H-M-Übergang, welcher der Schichten Grundstruktur (z.P. M-p-p+) vorgelagert ist, wird außerdem ein zusätzlicher elektrisch steuerbarer Trägertransport aus dem H-M-Übergang in die Schiciten-Grunds-trtk-tur auch in den Zeitintervallen möglich, in welchen die Primär-Laserstrahlung ausgeschaltet ist. Die Weiterbildung der Erfindung hinsichtlich der Schichten-Grundstruktur (z.B. H-M-p-p+) wurde bereits' ausführlich erläutert, so daß die hierfür zutreffenden Gesichtspunkte hier nicht mehr auseinandergesetzt zu werden brauchen. Darüber hinaus, zeigt jedoch das. Ausführungsbeispiel nach Fig.7 und Fig.8 eine spezielle Ausführungsform dieser in ihren Grundzügen bereits ausführlich erläuterten Weiterbildung der Schichten-Grundstruktur. Diese spezielle Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die der M-Schicht vorgelagerte Halbleiterschicht H, welche mit der M-Schicht einen elektrisch steuerbaren Halbleiter-Metall-Übergang H-M bildet5 mit der p-leitenden optischen Resonatorschicht hinter der M-Schicht durch einen planaren Halbleiterübergang in Parallel schaltung zu dem H-M-Übergang direkt verbundes ist. Diese spezielle Art der Weiterbildung der Schichten-Grundstruktur ist schon äußerlich insofern bemerkenswert, weil bisher bei der oben erläuterten erweiterten Schichten-Grundstruktur (z.B. H-M-p-p+) die der M-Schicht vorgelagerte halbleitende H-Schicht nur über die M-Schicht mit der p-leitenden optischen Resonatorschicht hinter der Schicht eine elektrische Verbindung hatte. Belugegeniiber ist in der speziellen Ausführungsform nach Fig.7 und Fig.8 die H-Schicht derart erweitert, daß sie neben dem H-M-Übergang auch noch einen direkten Halbleiterübergang zu der optischen Resonatorschicht der erweitertem Schichten-Grundstruktur aufweist. Für die optisch-elektronischen Funktionen der Schichten-Grundstruktur (z.B. I-I- p-p+) bedeutet das H.inzutreten eines li-p-Ueberganges parallel zu dem als optischer Eingang für die Primär-Laserstrahlung vorgesehenen H-M-Übergang eine spezielle Erweiterung des optischen Resonat-ors in seiner Funktionseinheit mit dem elektrischen Vierpolsystem der Schichtenanordnung. Dieser spezielle elektronische Sachverhalt hat den Zweck, daß z.B. die auf den: aktiven elektrischen Vierpol der optischen Resonatorschicht gegebenen elektrischen Signale mengen, welche bei Schaltoperationen der unabhängig steuerbaren Besetzungsinversion mit den optischen Signalmengen der Primär-Laserstrahlung in der optischen Resonatorschicht zu neuen optischen Informationsinhalten verknüpft werden, nunmehr zugleich auch auf den H-M-Übergang des optischen Einganges der Schichten-Grundstruktur (z,B, H-M-p-p+) übertragen werden, so daß mit der elektrischem Beaufsehlagung der Besetzungsinversion durch die gleichen elektrischen Signale simultan auch eine entsprechende Modulation der optischen Wechselwirkung der Primär-Laserstrahlung mit der M-Schicht bzw. mit dem H-h'-Übergang stattfindet. Somit werden die elektrischen Signale, welche aktiv direkt auf die'Besetzuiigsinversion in der optischen Resonatorschicht einwirken, simultan auch über den H-M-Übergang des optischen Eingangs auf die laserinduzierte, aus der M-Schicht in die optische Resonatorschicht emittierte Strahlungskombination au Elektronen- und Laserstrahlung und deren optisch-elektronische Wechselwirkung mit der Besetzungsinversion übertragen. Infolge des parallel zum H-M-Übergang liegenden H-p-Überganges ergibt sich außerdem eine Rückkopplung der elektrischen Signale, welche über die M-Schicht durch die Strahlungskombination aus Elektronen- und Laserstrahlung auf die Besetzungsinversion in der optischen Resonatorschicht gelangen, direkt von der optischen Resonatorschicht p über den H-p-Übergang auf den optischen Eingang des H-M-Überganges, Diese Rückkopplung kann durch einen anderen planaren Halbleiterüberga.ng in der optischen Resonatorschicht gesteuert werden. Hiermit sind die bestehenden Möglichkeiten jedoch keinesfalls erschöpft. Es ergeben sich insgesamt mehrere verschiedene Grundschaltungen für die in dem Ausführungsbeispiel nach Fig,7 und Fig.8 dargestellte spezielle Erweiterung der Schichten-Grundstruktur.
  • Beispielsweise kann der neben den' H-M-Übergang vorgesehene H-p-Übergang umgekehrt auch dazu ver-rendet werden, di.e elektrischen Steuersignale des H-M-Überganges simultan direkt über den H-p-Übergang auch auf die Besetzungsitlversion in der optischen Resonatorschicht p der erweiterten Schichten Grundstruktur (z.B, H-M--p-p+) zu übertragen, Auch in diesem Falle- ergibt sich in analoger Weise für die Steuersignale am optischen Eingang der Schichten-Grundstruktur eine ver--stärkende Rückkopplung über den mit der Besetzungsinversion verbundenen H-p-Übergang in der optischen Resonatorschicht. Schließlich kann in einem weiteren Anwendungsschema d-ie spezielle Weiterbildung der erweiterten 5' Schicht ehten-Grundstruktur nachrichtentechnisch auch durch den Umstand ausgenutzt werden, daß die beispielsweise n-leitende H-Schicht mit der p-leitenden optischen Resonatorschicht ein neuartiges Halbleiter-Lasersystem bildet, welches mit zwei funktionsmäßig verschiedenen Laser-Emittern, dem optischen H-M-p-Übergang für die durch die Primär-Lasertrahlung induzierte Strahlungskombination aus Elektronen- und Laserstrahlung und dem direkten elektrischen H-p-Übergang, versehen ist. Über den elektrischen H-p-Übergang erfolgt z.B. eine normale Trägerinjektion für den Grundaufbau einer Besetzungsinversion in der optischen Resonatorschicht. Diese bereits vorhandene Besetzungsinversion tritt mit der über den H-M-p-Übergang laserinduzierten Strahlungskombination aus Elektronen- und Lasertrahlung in die charakteristiche optischelektronische Wechselwirkung, welche die Grundlage für die durchführbaren Informationsoperationen bildet. Die H-Schicht ist in diesem Falle ein Doppel-Emitter mit verschiedenartigen Funktionen für die unabhängig steuerbare Besetzungsinversion der optischen Resonatorschicht. Der eine Emitter dieses Doppel-Emitters ist ein H-M-p-Übergang, in welchem die optische Information der Primär-Laserstrahlung durch die laserinduzierte Strahlungskombination aus Elektronen- und Laserstrahlung auf die Besetzungsinversion übertragen wird, die zumindest teilweise durch Elektroneninjektion über den H-p-Übergang vorbereitet ist. Ein weiterer planarer Halbleiterübergang, welcher von der H-Schicht unabhängig ist, bildet die Ergänzung für den aktiven elektrischen Vierpol des optischen Resonators der Schichten-Grundstruktur. Die elektrischen Schaltspannungen für die Informationsoperationen der Sesetzungsinversion in der optischen Resonatorschicht werden zwischen der M- und der p+-Schicht der Schichten-Grundstruktur (z.B. H-t4-p-p+) aus das System. übertragen..
  • Die erweiterte Schichten-Grundstruktur (z,B, H-M-.p-p+) wird in d-er Reihenfolge der Schichten von links nach rechts in dem Ausführungsbeispiel nach Fig,7 und Fig..8 durch die Schichten 733, 72, 73, und 74 repräsentiert.
  • An der Oberfläche ist die H-Schicht 733 mi.t einem nahezu kreisförmig vorgebildeten optischen Eingang 7321 für .dl.e primäre Laserstrahlung 70 versehen. Die H-Schicht 733 besitzt einen elektrischen Kontaktanschlußpunkt 7331 auf einem Metallfleck 7330. Die Primär-Laserstrahlung 70 erzeugt im der M-Schicht 72 einschließlich des H-M-Überganges eine in die optische Resonatorschicht 73 emittierte Strahlungskombination 701 und 702 aus Elektronen- und Laserstrahlung. Die elektrischen Schaltspannungen für die unabhängige Steuerung der Besetzungsinversion in der optischen Resonatorschicht 73 liegen zwischen der M-Schicht 72 und der hochdotierten p+-Schicht 74 der Schichten-Grundstruktur. Z-u die.s.em Zwecke besitzen diese beiden Schichten jeweils eigene elektrische Kontaktanschlußpunkte für die angelegten Schaltspannungen. Der Kontaktanschlußpunkt 722 der M-Schicht 72 befindet sich auf einer hierfür vorgesehenen Erweiterung 721 der M-Schicht. Die Schicht 74 trägt ihren Kontaktanschlußpunkt 742 auf einer halbleitenden, senkrecht verlaufenden Brücke 740, welche mit einem Metallflecken 741 ausgestattet ist. Die hochdotierte Halbleiterschicht 74 ist als vergrabene Schicht ausgebildet, die in den Grundkristall 75 des Systemes eindiffundiert oder einlegiert und teilweise auch in die optische R-esonatorschicht 73 eingebettet ist. Di.e 11-Schicht 733 bildet mittels der senkrechten Erweiterung 7335 einen planaren Halbleiterübergang (H-p) zur optischen Resonat-orschicht j3. Dieser Halbleiterübergang H-p der Schicht 733 liegt parallel zu dem Übergang H-M-p der M-Schicht 72. Die optische Resonatorsc,hicht 73 ist ferner mit einem von der Schicht 733 unabhängigen Halbleiterübergang 7336r73 an der Halbleiterelektrode 7332 versehen. Dieser Halbleiterübergang kann je nach der speziell verwendeten Ausführungsform als Emitter oder als Kollektor für ultrahochfrequente elektrische Signale der als Dünnschicht-Verstärker ausgebildeten optischen Resonatorschicht 73 ausgeführt sein , Beispielsweise arbeitet 7332 mit 7336 in bezug auf 73 als ein kollektor, wenn die H-Schicht 733 als Doppel-Emitter in der oben erläuterten Weise für die als aktiver elektrischer Vierpol ausgebildete optische Resonatorschicht 73 ausgenutzt wird. Die Halbleiterelektrode 7332 ist rit einem Kontaktanschlußpunkt 7333 auf einem aufgedampften Metallfleck 7334 ausgestattet. Die optische Resonatorschicht 73 ist r,it einer isolierendem Schicht 7311 abgedeckt. Diese Schicht 7311 besitzt eine Öffnung 7320 für dem optischen Eingang über der M-Schicht 72 sowie weitere, Aussparungen für die halbleitende Brücke 740 der Schicht 74 und die planaren Halbleiterübergänge 7335-73 und 7336-73 der optischen Resonatorschicht 73.
  • Die isolierende Schicht 7311 kann beispielsweise eine Oxydschicht seine Die optische Resonatorschicht 73 besitzt die Grcnsflächen 731 und 732 als halbdurchlässige Spiegelflächen des optischen Resonators Diese Grensflächen 731 und 732 sind im al.lgemeinen natiirl-iche kristallographische Hauptebenen der die optische Resonatorschicht 73 repräsentierenden Einkristallschicht.
  • Die Grenzflächen 731 und 732 können in speziellen Fällen auch mit einer halbdurchlässigen dünnen Schicht bedeckt sein, durch welche die Strahlungsdichte in der optischen Resonatorschicht 73 erhöht wird. Infolge dieser geometrischen Gestalt aer optischen Resonatorschicht 73 tritt die aus den Informationsoperationen resultierende Laserstrahlung 700 senkrecht zur Einstrahlungsrichtung der Primär-Laserstrahlung 70 an der Seite der Festkörperschichtenanordnung aus dem System aus. Das vorliegende Ausführungsbeispiel gemäß Fig.7 und Fig.8 kann sinngemäß in verschiedener Hinsicht abgeändert werden. Jeweils verschiedene Ausführungsformen mit eigenen elektrischen Eigenschaften ergeben sich bereits durch die Wahl des Leitungstyps (n oder p-Leitung) in der H-Schicht. Ein Festkörperbauelement nach Fig.7 und Fig.8 kann infolge seines technologischen Aufbaues und infolge seiner nach richtentechnischen Anwendungsmöglichkeiten auch Funktions element in einem illtegrierten optisch-elektronischen Festkörperscllaltkreis sein.
  • ii Patentansprüche 8 Figuren

Claims (11)

  1. P a t e n t a n s n r ü c h e 1) Optisch-elektronisches Festkörperbauelement für ultraschnelle Imforin'ationsoperatiomen kombinierter optischer und elektrischer Informationen mittels einer laseraktiven Besetzungsinversion, die durch eine laserinduzierte Strahlungskombination bestehend aus gekoppelter Elektronen- und Laserstrahlung in einer Festkörperschichtanordnung erzeugbar und durch unabhängige Schaltspannungen im Fluß- und/oder Sperrspannungsbereich schaltbar ist, d a d u r e h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Festkörperschichtanordnung eine Substratschicht, eine darauf angeordrete p-leitende erste Halbleiterschicht, eine auf dieser angeordnete zweite p-leitende Halbleiterschicht mit gegenüber der ersten Halbleiterschicht geringerer Defektelektronenkonzentration, eine auf der zweiten Halbleiterschicht vorgesehene mit einem Kontakt versehene dünne elektrisch leitende Festkörperschicht hoher Elektronenkonzentration und eine darauf vorgesehene, einen optisehen i"ingang für eine dosierte Primär-Laserstrahlung bildende Schicht umfaßt, daß der optische Ausgang für eie eigene Laseremission seitlich an mindestens einer der pleitenden Halbleiterschichten oder an der Substratseite vorgesehen ist und daß mindestens eine der p-leitenden Schichten als optischer Resonator ausgebildet und als Bestandteil eines elektrischen Zweipols mit einem elektrischen Kontakt versehen ist.
  2. 2.Festkörperbauelement nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß mindestens eine der leitende Halbleiterschichten und mindestens eine weitere Festkörperschieht der Festkörperschichtanordnung als Bestandteil eines elektrischen Vierpols mit elektrischen Kontakten versehen sind.
  3. 5, Festkörperbauelement nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die zweite p-lritende Halbleiterschicht geringer Defektelektronenkonzentration als optischer Resonator ausgebildet ist.
  4. 4. Festkörperbauelement nach einen der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e 1; e n n z e i c h n e t, daß die dünne elektrisch leitende Festkörperechicht hoher Elelrtronenkonzentration eine Metallschicht ist.
  5. 5. Festkörperbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Substratschicht eine halbleitende Schicht ist.
  6. 6. Festkörperbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß wenigstens die zweite p-leitende Halbleiterschicht mit gegenüber der ersten p-leitenden Halbleiterschicht geringerer Defektelektronenkonzentration aus einem Halbleitermaterial mit direkten optischen Übergängen vom Leitungs- zum Valenzband besteht,
  7. 7. Festkörperbauelement nach einem der Anspruche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t, daß jede der p-leitenden Halbleiterschichten mit einem elektrischen Kontakt versehen ist, so daß be angelegten Spannungen jede Schicht mit einem eigenen veränderbaren Steuerpotential gegenüber dem Potential der Schicht mit entarteter Elektronenkonzentration steuerbar ist.
  8. 8. Festkörperhauelememt nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die erste p-leitende Halbleiterschicht technologisch als vergrabene Schicht ausgebildet ist und eine eigene elektrische Zuführung aufweist.
  9. 9. Festkörperbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d d a d u r c h g e k e n n z e i c h .n n e t, daß die einen optischen Eingang bildende Schicht eine halbleitende mit einer elektrischen Zuführung versehene Schicht ist.
  10. 10. Festkörperbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a' d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die den optischen Eingang bildende Schicht aus einen! aie Primär-Laserstrahlung dosierenden Material besteht.
  11. 11. Fe 5 tkörperbauelement nach einem der Ansprüche 1 bi-s 10, d a a c' u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Festkörperschichten in Planar- und/oder Epitaxietechnik hergestellt sind und das Festkörperbauelement Teil einer integrierten Schaltung ist,
DE19722233525 1972-07-07 1972-07-07 Optisch-elektronisches festkoerperbauelement fuer ultraschnelle informationsoperationen kombinierter optischer und elektrischer informationen Pending DE2233525A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19722233525 DE2233525A1 (de) 1972-07-07 1972-07-07 Optisch-elektronisches festkoerperbauelement fuer ultraschnelle informationsoperationen kombinierter optischer und elektrischer informationen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19722233525 DE2233525A1 (de) 1972-07-07 1972-07-07 Optisch-elektronisches festkoerperbauelement fuer ultraschnelle informationsoperationen kombinierter optischer und elektrischer informationen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2233525A1 true DE2233525A1 (de) 1974-01-24

Family

ID=5850040

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19722233525 Pending DE2233525A1 (de) 1972-07-07 1972-07-07 Optisch-elektronisches festkoerperbauelement fuer ultraschnelle informationsoperationen kombinierter optischer und elektrischer informationen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2233525A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8826597B2 (en) 2011-03-31 2014-09-09 Airbus Helicopters Weatherproof surround for safely jettisoning a removable panel

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8826597B2 (en) 2011-03-31 2014-09-09 Airbus Helicopters Weatherproof surround for safely jettisoning a removable panel

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19817368B4 (de) Leuchtdiode
DE891580C (de) Lichtelektrische Halbleitereinrichtungen
DE2261527C2 (de) Halbleiterkörper mit in einer vorgegebenen Richtung abwechselnd aufeinanderfolgenden n- und p-dotierten Zonen, Verfahren zu seiner Herstellung und Verwendungen des Halbleiterkörpers
DE2803795A1 (de) Halbleiter-speicherelement
DE2851643A1 (de) Lichtaktivierte lichtemittierende vorrichtung
DE2165006B2 (de) Halbleiterlaser
DE2002134A1 (de) Optisch auslesbarer Informationsspeicher
DE2531004A1 (de) Verfahren zum herstellen eines diodenlasers mit doppel-heterostruktur
DE2238336B2 (de) Optischer Impulsmodulator
DE19611393A1 (de) Vertikalhohlraumresonator-Oberflächenemissionslaser
DE2160005A1 (de) Halbleiter-Injektionslaser
DE1951857A1 (de) Elektrolumineszenzdiode
DE2310724A1 (de) Phototransistor
DE1489344C3 (de) Verfahren zum Betrieb eines Diodenlasers
DE2937260A1 (de) Optischer transistor
DE3222848C2 (de)
DE2634304C2 (de) Integrierte Injektionslogik-Halbleitervorrichtung mit zwei vertikalen Transistoren
DE1489942B1 (de) Schaltungsanordnung zur Frequenzmodulation eines optischen Senders (Laser) mit einer Halbleiterdiode als stimulierbarem Medium
DE2334116C3 (de) Ladungsübertragungs-Halbleiterbauelement
DE1762268A1 (de) Festkoerper-Bildsichtvorrichtungen sowie lichtempfindliche Festkoerper-Vorrichtungen
DE2233525A1 (de) Optisch-elektronisches festkoerperbauelement fuer ultraschnelle informationsoperationen kombinierter optischer und elektrischer informationen
EP0598855B1 (de) Optisch steuerbarer halbleiterlaser
DE1541413B2 (de) Anordnung zur erzeugung von elektromagnetischen schockwellenschwingungen
DE10135958B4 (de) Elektroabsorptionsmodulator, Modulator-Laser-Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen eines Elektroabsorptionsmodulators
DE2657640A1 (de) Guetegeschalteter injektionslaser

Legal Events

Date Code Title Description
OD Request for examination
OHW Rejection