DE2258087A1

DE2258087A1 - Halbleiterkoerper

Info

Publication number: DE2258087A1
Application number: DE19722258087
Authority: DE
Inventors: Asaro Lucian Arthur D; Jose Ellis Ripper
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1971-12-01
Filing date: 1972-11-27
Publication date: 1973-06-07
Also published as: FR2162123A1; BE791928A; SE375188B; FR2162123B1; GB1363796A; NL7216051A; JPS4865881A; CA968443A; IT975901B

Description

Western Electric Company, Inc· D'Asaro 11-12 New York, N.Y», V.St.A.

Halbleiterkörper.

Die Erfindung betrifft einen Halbleiterkörper mit einer ersten η-leitenden Schicht mit relativ breiter Bandlücke und einer zweiten p-leitenden Schicht »it relativ breiter Bandlücke, sowie einer zwischen der ersten und zweiten Schicht liegenden an diese Schichten anschließenden Zone mit engerer Bandlücke, die an ihren Zwischenflächen mit den Zonen breiterer Bandlücke jeweils einen HeteroÜbergang bildet, und mit einem pn-Homoübergang in der Zone engerer Bandlücke, der an seinen Seiten anschließende n- und p-1eltende Zonen bildet, von denen eine eine resultierende Verstärkung und die andere eine resultierende Dämpfung aufweist»

Der vielleicht wesentlichste Fortschritt auf dem Gebiet der Halbleiter-Laser seit deren Aufkommen in den frühen sechziger Jahren war die Entwicklung von Lasern mit Doppel-Keteroübergangen, die bei Raumtemperatur und oberhalb zu kontinuierlichem Betrieb gebracht wurden· Der grundsätzliche Aufbau einer Doppel-Heterostruktur umfaßt eine Halbleiterschicht mit relativ enger Bandlücke, z.B. aus GaAs, die «wischen einem Paar von Halbleiterschichten mit breiterer Bandlücke, beispielsweise aus AlGaAs, entgegengesetztem Leitungstyp

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angeordnet Is t· Die Zwischenflächen zwischen den Schichten enger Bandlücke und breiterer Bandlücke bilden ein Paar von einander entfernter Heteroüberginge, die als Wellenleiter wirken, us die optische Strahlung auf den Zwischenraum zwischen ihnen zu begrenzen· Die Doppel-Heterostruktur umfaßt auch einen pn-übergang, der üblicherweise· alt eine« der HeteroÜbergänge zusammenfällt, wodurch ein pn-Heteroübergang gebildet wird, über den elektronen injidiert werden, wenn das Bauelement in Durchlaßrichtung vorgespannt wird· Die Differenz der BandlUcke zwischen benachbarten Schichin an jedem HeteroÜbergang erzeugt ein elektrisches Feld, welches diese injizierten Ladungsträger auf die aktive Zone begrenzt, deren Dicke gleich der Dicke der Schicht mit engerer Band— lücke ist,d.h. gleich der Dicke der Zone zwischen den Heteroüber gangen.

Die Dicke der aktiven Zone zwischen dem Paar von Heteroübergangen spielt eine wesentliche Rolle für die Eigenschaften eines Doppel-Heterostruktur-Lasers. Insbesondere ist es so, daß, wenn die Dicke sich verringert der Schwllwert für die stimulierte Emission im wesentlichen wenigstens so lange abfällt, bis die Dicke etwa die Hälfte der Wellenlänge der Laserstrahlung erreicht, die im Halbleiter gemessen wird· Die Verringerung der Dicke engt außerdem den Wellenleiter ein und beschränkt die Schwingung der optischen Strahlung auf den transversalen Grundmode rechtwinklig zur Ebene des pn-übergangs. Andererseits erhöht eine Verringerung der Dice

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der Schicht alt enger Bandlücke auch in nachteiliger Welse die optische Leistungsdichte In ihr, was zu einer katastrophischen Zerstörung führen kann, wenn der Scht&lwert der Leistungsdichte der Laserspiegel (die getrennten Endflächen der eterostruktur) überschritten,-wird. .

In vielen Anwendungsfällen ist es erforderlich» daß der Laser in transversalen Grundraode arbeitet, da dieser Mode ein einziges Intensitätsmaximum aufweist, welches die mit der Kopplung der Ausgangsstrahlung in andere optische Bauelemente in eine* Fortpflanzungssystem verknüpften Probleme erleichtert. Aus diesen Zweck wurde die Dicke der aktiven Zone bei den bekannten Doppel-Heterostrukturen im allgemeinen relativ dünn (z.B. weniger als 1 um) ausgeführt. Im Gegensatz hierzu ist es aus ersichtlichen Gründen erforderliche daß der in einem solchen System verwendete Laser eine relativ fccshe Ausgangsleistung erzeugen kann, ohne zu völliger Zerstörung zu führen. Bei den bekannten Doppel-Heterostrukturen erforderte die letzte Bedingung, daß die Dicke der aktiven Zone relativ groß (z.B. größer als 2 um) gemacht wurde.

Das vorstehende Problem der Erzielung eines Betriebs mit hoher Leistung In dem transversalen Grundmoden bei einem Laser mit Doppel-HeteroÜbergang wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der tfomoübergang derart angeordnet ist, daß die resultierende Dämpfung aufweisende Zone weniger als die halbe Dicke der Zone mit engerer Bandlücke hat.

Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigtι

Fig. 1 eine schematische Ansicht des vielschichtigen Aufbaus eines AusfUhrungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Lasers mit Doppel-HeteroÜbergang, in dem die Elektroneninjektion vorherrscht;

Fig. 2 ein den Verstärkungsverlauf in der Zone engen Bandspalts in Flg. 1 zeigendes Diagramm;

Fig. 3 ein den Intensitätsverlauf des transversalen Grundmoden senkrecht zur Übergangsebene der Doppel-HeteroStruktur nach Fig. 1 zeigendes Diagramm;

Fig. 4 ein den Intensitätsverlauf eines transversalen Moder höherer Ordnung rechtwinklig zur Ebene des Übergangs der Doppel-Heterostruktur von Fig. 1 zeigendes Diagramm;

Fig. 5 ein? der Fig· I entsprechende Ansicht fUr einen Fall, in dem Löcherinjektion vorherrscht; und

Fig.6 ein den Verstärkungsverlauf in der Zone engerer Bandlücke von Fig. 5 zeigendes Diagramm.

Es ist nunmehr möglich im Betrieb sowohl in deam transversalen Grundmode*¹ als auch mit hoher Leistung zu erzielen, ohne daß eine Zerstörung in einem Laser mit Doppel—HeteroÜbergang auftritt, der eine zwischen den HeteroÜbergängen angeordneten pn-übergang aufweist, d.h. bei dem der Übergang nicht mit einem der HeteroÜbergänge zusammenfällt wie bei

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den bekannten HeteroStrukturen· Die Zone enger Bandlücke kann aus einer einzigen Epitaxieschicht bestehen, in welcher der pn-übergang durch Diffusion gebildet ist, oder sie kann aus einem Paar von Epitaxiezonen entgegengesetzten Leitungstyp aufgebaut sein, wobei an deren Zwischenfläche der pn-übergang gebildet ist· Xn jedem Fall ist der pnübergang ein pn-Horaoübergang, der die anschließenden n- und p—leitenden Abschnitte trennt, von denen einer so ausgebildet ist, daß er eine resultierende Verstärkung zeigt, während der andere bei der stimulierten Wellenlänge eine resultierende Dämpfung oder Verlust aufweist· Wenn der vorherrschende Mechanismus for die Erzeugung stimulierter Rekombination von Löchern und Elektronen Elektroneninjektion ist, ist der p-leitende Abschnitt die aktive Zone in welcher relative Verstärkung herrscht· Umgekehrt ist der n-leitende Abschnitt die aktive Zone, in welcher resultierende Verstärkung auftritt, wenn Löcherinjektion vorherrscht· In jedem Fall ist festzuhalten, daß die aktive Zone in der Dicke nicht die gleiche Erstreckung wie die Zone enger Bandlücke hat. Bei einer beispielsweisen Ausführungsform der Erfindung wird Betrieb im transversalen Grundmoden (rechtwinklig zur Übergangsebene) erzielt, weiin die Dicke des dämpfenden (oder Verlust behafteten) Abschnitts, in dem die resultierende Verstärkung negativ ist, kleiner als die halbe Gesamtdicke der Zone enger BandlUcke ist. Dieser Aufbau unterdrückt das Auftreten von Moden höherer Ordnung, wie im folgenden näher beschrieben wird. Innerhalb deses Bereiches tritt eine nahezu

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optimale Diskrimlnation von Transversalnoden höherer Ordnung auf, wenn die Dicke des dämpfenden Abschnitts etwa 0,2 bis 0,4 χ der Dicke der Zone enger Bandlücke ist.

Im folgenden wird auf Fig. 1 Bezug genommen, in der schematisch ein Laser 10 mit Doppel-HeteroÜbergang gezeigt 1st, der eine Vielzahl von in der nachstehenden Reihenfolge epitaktisch auf einem n-leitenden GaAs-Substrat 12 epitaktisch aufgewachsene Halbleiterschichten auf weisti eine η-leitende Al Ga. As-Schicht 14 mit χ >0| eine η-leitende Al Ga_1- As-Schicht 16 mit 0 i y < x, die an der Zwischenfläche mit derSchicht 16 einen pn— HomoÜbergang 22 bildet; eine p-leitende Al Ga₁ As-Schicht 24 mit z>0 und y, die an der Zwischenfläche mit der Schicht 20 einen pp-Heteroübergang 26 bildet) und eine wahlweise vorgesehene p-leitende GaAs-Schicht 28, die In bekannter Weise zur Kontaktierung dient. Xn dieser Beziehung werden metallische Kontakte 30 bzw· 32 auf der Schicht 28 und auf den Substrat 12 gebildet. Die vorstehend erwähnten Halbleiterschichten werden üblicherweise mittels eines Flüssigphasen-EpitaxJfverfahrens hergestellt, wie es von M.B. Faitish u.a. in Metallurgical Transactions, 2, 795 (März 1971) beschrieben ist.

Für den Laserbetrieb wird der vorstehende Aufbau typlscherweis· zerteilt und entlang dar rechtwinklig zum Honoüberge j

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22 verlaufenden Endflächen 34 und 38 optisch eben poliert, im einen optischen Hohlraumresonator zu bilden· Der Resonator erhält die stimulierte Rekombinationsstrahlung auf— recht, die erzeugt wird, wenn die Vorrichtung mittels einer zwischen die Kontakte 30 und 32 geschalteten Gleichstromquelle 36 in DurchlaßricWung vorgespannt wird· In bekannter Weise bilden die HeteroÜbergänge 18 und 26 einen optischen Wellenleiter, der diese stimulierte Strahlung senkrecht zur Übergangsebene eingrenzt. Darüber hinaus arbeitet das gezeigte Bauelement hauptsächlich auf der Grundlage von Elektroneninjektion aus der η-leitenden Schicht 16 in die p—1eltende Schicht 20, weil die Beweglichkeit der Elektronen größer als die von Löchern ist. Die injizierten Elektronen werden von einem elektrischen Feld am pp-Heteroübergang 26 reflektiert und auf die p-leltende Schicht 20 begrenzt. Es ist festzuhalten, daß die Zone enger Bandlücke gemäß der Er-

findung anschließende epitaktische Schichten ;16 und 20 aufweisen kann. Alternativ kann die Zone enger Bandlücke jedoch auch aus einer einzigen epitaktischen Schicht gebildet werden, in welcher der pn-Homoübergang 22 durch Diffusion erzeugt wird. Durch die Anordnung des pn-Homoübergangs 22 zwischen den HeteroÜbergängen 18 und 26 ist die Verstärkung des Bauelements lediglich in der p-1eitenden Schicht 20 positiv, wie in Fig. 2 gezeigt 1st und negativ in der nleitenden Schicht 16. Es wurde gefunden, daß durch geeignete Anordnung des pn-Homoübergangs 22 der transversale Grundnode senkrecht zur tibergangsebene bevorzugt wird, wie aus

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Fig. 3 hervorgeht, während Moden höherer Ordnung senkrecht zur übergangsebene, beispielsweise der in Fig. 4 gezeigte, ausgefiltert wird. Siehe Modenausfilterung ist auf die Tatsache zurückzuführen, daß die Maximalintensität des Grundmode¹ so gelegt werden kann, daß sie in die p-leitende Schicht 20 oder Verstärkung fällt, während ein oder mehrere Maxima der Moden höherer Ordnung in die dampfende η-leitende Schicht 16 fallen. Die Auswirkung der geeigneten Anordnung des pn-Übergangs liegt darin, daß das Integral des VerStärkungsintensitätsprodukts für den Grundmode größer als für Moden höherer Ordnung ist.

Um dieses letztere Ergebnis zu erhalten, muß die Dicke d_ der dämpfenden, n-1eitenden Schicht vorzugsweise kleiner als die Hälfte der Gesamtdicke t der zwischen den HeteroÜbergängen 18 und 26 liegenden Zone enger Bandlücke sein. Zusätzlich erfolgt eine optimale Modendiskriminierung, wenn das Verhältnis d_n/t im Bereich 0,2 bis 04 liegt. Wenn das vorstehende Dickenverhältnis erfüllt ist, ist es möglich mit relativ großen Dicken t zu arbeiten, um die optische Leistungsdichte zu verringern und daher Zerstörung zu vermeiden, während gleichzeitig Grundmodenbetrieb in einem relativ großen Wellenleiter aufrecht erhalten wird.

Alternativ kann als vorherrschender Mechanismus für die stimulierte Rekombinationsstrahlung Löcherinjektion erzeugt werden, in-dem die Ladungsträgerkonzentration in der in

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Fig. 5 gezeigten p-leitenden Schicht 20* wenigstens 10 χ und vorzugsweise wenigstens 100 χ größer als die Ladungsträgerkonzentration der Gleitenden Schicht 16' gemacht wird· Die

Ladungsträgerkonzentration der Schichten 20* und 16* können

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beispielsweise 5 χ 10 cm bzw. 5 χ 10 era sein. Xn diesen Fall werden von der dämpfenden p-leitenden Schicht 20* in die η-leitende Schicht 16* injizierte Löcher am nn-Heter©übergang 18* reflektiert. Um das Arbeiten in transversalem Grundmode zu begünstigen, muß das Verhältnis der Dicke d der p-leitenden Schicht 20* zur Gesamtdicke t der Zone enger Bandlücke wiederum geringer als 0,5 sein, wobei ein Optimum im Bereich von 0,2 bis 0,4 liegt. Wie in Flg. 6' gezeigt ist, zeigt die p-leitende Schicht 20^r Dämpfungen oder negative Verstärkungen, während die η-leitende Schlaft: positive Verstärkung zeigt und die aktive Zone des Lasers darstellt. Wie zuvor ist die aktive Zone in der Dicke nicht gleich der Dicke der zwischen den HeteroÜbergängen 18* und 26* liegenden Zone enger Bandlücke·

In Flg. 1 1st ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen vielschichtigen Aufbaus gezeigt, welches sich wie folgt zusammensetzt: ein mit Sn auf eine Ladungsträgerkonzentration

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von etwa 1 χ 10 cm dotiertes η-leitendes GaAs (100)-Substrat 12, eine 10 ,um dicke η-leitende, mit Sn auf eine Ladungs-

16 —3 trägerkonzentration von etwa 5 χ 10 cm dotierte AIq 3^Gan η

As-Schicht 14, eine 0,65 ,um dicke mit Sn auf eine Konzentration

17 -3 von etwa 5 χ 10 cm dotierte η-leitende GaAs-Schicht 16, eine 1,3 ,um dicke mit Ge auf eine Ladungsträgerkonzentration

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von 5 χ 10 cm dotierte p-1eltende GaAs-Schicht 20 und eine 5,9 pm dicke mit Ge auf eine Ladungsträgerkonzentration

17 —3
von etwa 5 χ 10 cm dotierte p-1eltende AIq 3^Gan 7AS-

Schicht 24. Zum Zweck der Kontaktierung wurde eine p*-leitende Zone bis zu einer Tiefe von etwa 0,2 um in die Schicht 24 eindiffundiert, anstatt zunächst die oben beschriebene wahlweise Schicht 28 a zu erzeugen«

Die Laserdiode hatte eine Breite von 0,25 mm und eine Länge von 0,38 mm und war mit einem streifenförmigen Kontakt 30 einer Breite von 0,013 mm versehen, der mittels eines mit einem Hasengitter arbeitenden Protonenbestrahlungsverfahrens hergestellt wurde. Der Kontakt 30 bestand aus zwei Schichten, einer dünnen, etwa 500 X dicken auf der Schicht 28 gebildeten Chromschicht und einer auf der Chromschicht gebildeten etwa 3 um dicken Goldschicht· Der Kontakt 32 bestand andererseits aus einer auf dem Substrat 12 gebildeten Sn-Pd-Au— Legierung.

Die Doppel-HeterostrukturrDiode wurde mit Impulsen von 100 nsec (Nanosekunden) und Strömen im Bereich von 500 bis 700 mA bei Raumtemperatur betrieben. Das weite Feldmuster der Ausgangsstrahlung wurde mittels bekannter Verfahren beobachtet und es wurde gefunden, daß es vorzugsweise die Intensitätsverteilung und das Frequenzspektrum des transversalen Grundmoden senkrecht zur übergangsebene aufweist. Zusätzlich wurde die Ausgangsleistung mit mehr als 1000 mW mit

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Gesaetquantenwirkungsgraden im Bereich von 25 % und differentiellen Quantenwirkungsgraden von mehr als 40 % gemessen. Es ist aus dem Stand der Technik bekannt, daß die Anwendung höherer Ladungsträgerkonzentrationen, z.B.

17 —3

5 χ 10 cm in der Schicht 14 den Reihenwiderstand verringert und daher die Leistungsausbeute erhöht·

Es 1st festzuhalten, daß das Verhältnis der Dicke der n-.leitendenGaAs-Schicht 16 zur Gesamtdicke der Schichten und 20 enger Bandlücke im vorstehenden Beispiel gleich 0,65/1,95 ■ 0,33 ist, was innerhalb des Bereiches von 0,2 bis 0,4 liegt, der oben als erforderlich zur optimalen Aus— filterung von Moden oder Eigenschwingungen höherer Ordnung erwähnt wurde. Im Gegensatz hierzu wurde beobachtet, daß wenn das Verhältnis zwischen 0,5 und 1,0 liegt das weite Feldeuster der Ausgangsstrahlung zeigt, dfcB Moden höherer Ordnung vorherrschen. Eine solche Charakteristik 1st in vielen Anwendungsfällen unerwünscht. Strukturen dieses letzteren Aufbaus sind von H. Kressei und anderen im Artikel "Low-Threshold LOC GaAs Injection Lasers¹¹ in Applied Physics Letters, 18, 43 (Januar 15, .1971) beschrieben.

Die Doppel-HeteroStruktur des vorstehenden Beispiels wurde auf Impulsbasis betrieben, jedoch kann die Diode auch für Dauerstrichbetrieb ausgebe gt werden, indem die Schicht erheblich dUnner gemacht wird, typischerweise etwa 1 bis 2 um

¹ /

dick, und indem die Diode auf einer Wärmeabfuhrquelle montiert

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wird, die rait den Kontakt 30 verbunden ist, oder in dem ein Paar von mit den Kontakten 30 und 32 verbundenen Wärmeabfuhrquellen vorgehen wird. Darüber hinaus kann Dauerstrichbetrieb durch Einstellung der Gesamtdicken der Schichten 16 und 20 auf weniger oder gleich beispielsweise 1 pm verbessert werden. Ein dünnerer Aufbau wird zur Verringerung des Schwellwerts der stimulierten Emission und dadurch zur Verringerung der Auswirkungen der Aufheizung des Übergangs angewandt. Bei niedrigen Eingangsleistungsstärken herrscht der Grundmode vor, während bei höheren Leistungsniveaus in bekannten Doppel-HeteroStruktur—Lasern auch Moden höherer Ordnung schwingen, da sie eine höhere Reflexion für Moden höherer Ordnung an den Spiegeln zeigen, (siehe F.K. Reinhart u.a, Journal of Applied Physics, 42, 4466 (1971)). Beim erfindungsgemäßen Aufbau herrscht jedoch auch bei höheren Eingangs-Leistungsniveaus der Grundmode vor· So kann beispielsweise, wenn ElektroneninJektion vorherrscht, die pleitende Schicht 20 0,66 lim dick sein, während die dämpfende, η-leitende Schicht 16 0,34 um dick sein kann, wodurch das oben erwähnte Verhältnis gleich 0,34 ist.

Im vorstehenden sind zwar aus AlGaAs hergestellte Heterostrukturen beschrieben, jedoch kann darüber hinaus als Halbleitermaterial ganz allgemein jede Verbindung mit direkter Bandlücke verwendet werden, die an alle oder nahezu alle Zusammensetzungen ihrer festen Lösungen Gitter-angepaßt ist.

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Claims

Patentansprüche

1. Halbleiterkörper mit einer ersten n~leitenden Schicht mit relativ breiter Bandlücke und einer zweiten p~leitenden Schicht mit relativ breiter Bandlücke, sowie einer zwischen der ersten und der zweiten Schicht liegenden, an diese Schichten anschließenden Zone mit engerer Bandlücke, die an ihren Zwischenflächen mit den Zonen breiterer Band— lücke jeweils einen Heteroübergang bildet» und mit einem pn-Homoübergang in der Zone engerer Bandlücke« der an seinen Seiten anschließende n- und p-leitende Zonen bildet_t von denen eine eine resultierende Verstärkung und die andere eine resultierende Dämpfung afweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Horaoübergang derart angeordnet ist, daß die resultierende Dämpfung aufweisende Zone (16) weniger als die halbe Dicke der Zone (16 und 20) mit engerer Bandlücke hat.

2. Halbleiterkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet« daß die Dicke der resultierende Dämpfung aufweisenden Zone etwa 0,2 bis 0,4 mal der Gesaratdicke der Zone mit engerer. Bandlücke ist.

3. Halbleiterkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet _t daß die erste Schicht mit relativ breiter Bandlücke aus Al Ga₁ As mit χ > 0, Zone mit engerer Bandlücke aus Al„Ga^ JIs mit Q^y K χ, und die zweite Schicht mit

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relativ breiter Bandlücke aus Al Ga₁ „As mit ζ ) O und y

Z Α*·Ζ t

aufgebaut ist.

4· Halbleiterkörper nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet) daß die resultierende Verstärkung aufweisende Zone n-leitend ist und an die erste Schient mit breiter BandlUcke anschließt, und daß die resultierende Dämpfung aufweisende Zone p-leitend ist und an die zweite Schicht mit breiter BandlUcke anschließt, wobei die Ladungsträgerkonzentrationen der p— bzw. der n-1eitenden Zonen derart wirken, daß eine Löcherinjektion in die n-1eitende Zone erfolgt und der vor— herrschende Mechanismus die stimulierte Rekombination von Löchern und Elektronen in der η-leitenden Zone auftritt, wenn der Körper in Durchlaßrichtung vorgespannt ist.

5· Halbleiterkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladungsträgerkonzentation der p—leitenden Zone zehnmal größer als die der η-leitenden Zone ist.

6. Halbleiterkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Verstärkung aufweisende Zone engerer BandlUcke p-leitend ist und an die zweite Schichtbreiter Bandlücke anschließt, und daß die andere, resultierende Dämpfung aufweisende Zone engerer BandlUcke η-leitend ist und an die erste Schicht breiter Bandlücke anschließt, wobei die Ladungsträger-Konzentrationen der n- und der p-1eitenden Zonen derart wirken, daß Elektroneninjektion in die p-leitende Zone erfolgt und

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der dominierende Mechanismus für die stimulierte Rekombination von Löchern und Elektronen in der p-leitenden Zone auftritt, wenn der Körper in Durchlaßrichtung vorgespannt ist.

7. Halbleiterkörper nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, daß die Zone engerer Bandlücke an-einander angrenzende epitaktische Schichten entgegengesetzten Leitungstyp auf-

Homoweist, an deren Grenzfläche der pn-übergang gebildet ist.

8. Halbleiterkörper nach Anspruch l_t dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein streifenförmiger elektrischer Kontakt auf dem Körper gebildet ist, und daß wenigstens eine Wärmeabfuhrquelle, auf dem · Körper angeordnet .. und ein optischer Hohlraumresonator vorgesehen ist, um die stimulierte RekombiDLationsstrahlung aufrecht zu erhalten, wenn der pn-Homotibergang in Durchlaßrichtung vorgespannt ist.

9. Halbleiterkörper nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Vorspannung des pn-Homoübergangs in Durchlaßrichtung zur Übertragung von Strom einer über dem Stimulationsschwellwert liegenden Größe vorgesehen ist·

10. Halbleiterkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schicht (14) mit relativ breiter Bandlücke aus η-leitendem Al Ga₁ „As mit χ ) 0 auf einer ersten

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Hauptfläche eines n—leitenden GaAs-Substrat (12) aufgewachsen ist, daß die Zone (16) der Zone (16 und 20) engerer Bandlücke aus η-leitendem Al Ga. As mit 0 1 y S χ aufgebaut ist und an der Zwischenfläche mit der n-leitenden ArGa₁ ^As-Schicht (14) einen nn-HeteroUbergang (1Θ) bildet, daß die Zone (20) der Zone(16 und 20) engerer BandlOcJce aus p-leitendem Al Ga.. As mit 0 5 y x aufgebaut ist und an der Zwischenfläche mit der η-leitenden Al Ga* ^As-Schicht (16) einen pn-HomoUbergang (22) bildet, daß die zweite Schicht (24) mit relativ breiter Bandlilcke aus p-leitendem Al Ga,, „As mit ζ } 0 und γ aufgebaut ist und an der Zwischen-

z ι—ζ

fläche mit der p-leitenden Al Ga.^As-Schicht (24) einen pp—HeteroÜbergang (26) bildet, daß die Ladungsträgerkonzentration der n- und p-leitenden Al Ga+ As-Schichten (16 und 20) derart wirktι daß als dominanter Mechanismus für die Elektronen* und Löcher-rekombinatlon Elektronen in die p-leitende Al Ga^ As-Schicht (20) injiziert werden, daß die Dicke der n—leitenden Al Ga₁. As-Schicht (16) etwa 0,2 bis 0,4 mal so groß wie die Gesamtdicke der η-leitenden Al Ga,. As-Schicht (16) und der p-leitenden Al Ga. As-Schicht (20) ist, daß ein optischer Hohlraumresonator von einem Paar von rechtwinklig zum Homo-Übergang (22) verlaufenden, parallelen Flächen (34, 38) gebildet ist, um die stimulierte Rekombinationsstrahlung aufrecht zu erhalten, wenn der HomoÜbergang in Durchlaßrichtung vorgespannt ist, daß auf der p-leitenden GaAs-Schicht (24) rechtwinklig zu dem OberflHchenpaar (34, 38) ein streifenförmiger elektrischer Kontakt (30) gebildet ist, und daß auf

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einer zweiten Hauptfläche des Substrats (12) eine metallische Kontaktschicht (32) gebildet ist. .

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