GaN基450nm波长LD在阈值处的反常电学特性

精确表征了GaN基450nm波长LD的电学特性,表观测量的电学参量在阈值附近都出现了明显的突变。器件的(IdV/dI-I)曲线在阈值处突然上跳。与此对应,其他电学参量在阈值处的突变也与以往观察到的窄带隙780nm波长LD在阈值处的突变完全反向。表观特性的反常必定造成反常的结特性,利用ac-IV方法精确表征了器件的结特性,在阈值区各结电学参量的突变趋势与以往报道的窄带隙780nm波长LD也完全相反。光学实验表明,在阈值区内(约3mA)光功率增加近1个量级。光特性的突然增加必定与电学特性的突变存在必然联系。所有这些反常的电学特性是传统的激光器理论难以解释的,将促使LD理论的进一步发展。

半导体激光器在阈值处电学性质突变对应的物理图像

对激光二极管(LDs)在阈值处不连续的电学特性作了详细分析,结果发现,各电学参量的突变之间存在紧密的内在关联。由表观IdV/dI-I曲线在阈值处的跳跃能直接得出结电导、结电压、串联电阻和理想化因子在阈值处的突变,因而证实传统的电学测量方法只能描述平均效果,忽略了各电参量随正向电流变化的详细信息。进一步实验表明,LDs在阈值附近的电特性的突变与光激射密切相关,这将为改进现有的LDs理论提供帮助。