Температурная зависимость порогового тока для неоднородного активного слоя.

Как показано в начале параграфа, активный слой инжекционного гомолазера пространственно неоднороден. В направлении, перпендикулярном плоскости -перехода, имеется градиент концентрации электронов и дырок. Методика расчета порогового тока с учетом пространственной неоднородности развита . Пикусом [596, 623]. Численные расчеты проведены для модели параболических зон с правилом отбора по волновому вектору в предположении, что в активном слое концентрация доноров постоянна, а распределение акцепторов задается линейной функцией

где координата точки с равными концентрациями доноров и акцепторов; у — параметр, зависящий от условий диффузии и определяющий наклон прямой (20.43).

Учет неоднородности активного слоя позволяет не только количественно уточнить результаты, полученные для однородного слоя, но и приводит к важному качественно новому результату. Оказывается, даже при межзонных переходах в области низких температур имеется некоторый интервал температур в пределах которого порог практически не зависит от Для однородной активной области полочка на кривой получалась, только если оптические переходы происходили с участием хвостов основных или примесных зон (рис. 105,б). В случае переходов между параболическими зонами такой полочки нет.

Следовательно, при объяснении наблюдаемого на опыте постоянства в некотором интервале температур [591] необходимо учитывать два фактора — хвосты зон и неоднородность активного слоя — и в каждом конкретном случае выяснять, какой из факторов играет решающую роль. Из расчетов [596] следует, что размеры полочки увеличиваются с ростом величины градиента концентрации Чем больше градиент концентрации, тем больше влияние неоднородности активного слоя на температурную зависимость порога генерации. Очевидно, полочка будет получаться и в том случае, когда оба фактора действуют одновременно, т. е. активный слой неоднороден, а генерация происходит с участием хвостов зон. Расчеты подтверждают этот вывод [624].