补充资料：半导体负阻发光器件

    　　用发光材料制造的具有正向电压负阻型的结发光二极管，其正向υ-I特性呈S形(图1)。当正向电压达到导通电压υ_S时，二极管由高压关态（高阻态）经过负阻过程达到低压通态(低阻态)。描述正向电学导通特性的主要参数是:导通电压υ_S;导通电流I_S;维持电压υ_H；维持电流I_H；导通时间τ_on；关断时间τ_off。描述发光特性的参数与一般发光器件相同。常用的结构有PNPN型及 PIN型。所用材料为GaAs、GaInAsP、GaP、GaAsP等。PIN型器件的电性能和发光性能不佳。PNPN型负阻发光器件的电导通原理，可用等效双晶体管模型的电学正反馈作用来描述。用某种方式使二极管导通（电导通或光导通）后，由于少数载流子注入到发光有源区，产生辐射复合发光（包括受激发射）。
　　
　　一个良好的PNPN负阻发光器应满足两方面的要求。①电学上的完全导通:即在正向通态时,由于中间PN结两侧载流子存储作用使该结变成正偏置，这时整个二极管压降应为一个简单的PN结大注入时的结压降，例如GaAs应为1.5伏左右。这时,器件具有最大的通态电流密度和最小的结功耗，称为电学完全导通。②良好的发光特性：除了材料的质量要求外，在结构上应使发光区有良好的载流子限制和光限制，使之具有高的发光效率。采用适宜的多层异质结构，可能使这些要求得到兼顾。
　　
　　对器件结构的这两项要求，可用双晶体管模型来分析（图2）。
　　在整个负阻区和通态区,完全导通的条件是：
　　α₁+α₂＞1
　　式中 α₁和α₂是第一晶体管和第二晶体管的共基极直流短路电流放大系数，它们分别与各自的发射结注射效率γ、基区输运系数β、收集结收集效率α^*有关：α₁＝γ₁·β₁·α;α₂＝γ₂·β₂·α（在接近υ_S电压下还须考虑雪崩倍增作用）。通常选取第一晶体管的基区作为发光区。为使从发射结注入到有源区的少数载流子的限制作用完全有效，则β₁应为零，即第一晶体管发射结注入基区的载流子不能达到收集区，这时，在中间PN结两侧的载流子存储不足以构成电学正反馈作用，只能类同于单个晶体管，不产生负阻或由于雪崩倍增作用产生二极管端压降很高的负阻通态。因此，为使完全电导通特性和发光特性能较好地统一起来, 应尽可能增大γ₁、γ₂、β₂,不能使β₁完全等于零但接近于零，从而使α₂尽可能接近于1,α₁接近于零但不等于零。例如,对于GaAlAs/GaAs异质结对，能较好满足上述要求的器件结构为N-Ga_1-xAl_xAs/P-GaAs/P-Ga_1-yAl_yAs/ P-GaAs/N-GaAs/P-Ga_1-zAl_zAS(x≥0.2,y≤0.2,z≈0.1)。这种结构的激光器,电导通性能良好，激射特性也很接近于一般双异质PN结激光器。
　　
　　器件用作开关激光器时，激射阈电流密度应小于器件本身提供的通态最大电流密度。器件导通可采用电触发、光触发等方式。适当选择电路负载，在光触发时器件具有光学放大、双稳及开关作用。这类器件一般选用GaAlAs/GaAs，GaInAsP/InP等制造。
　　
　　这种器件电路简单，调制容易，可借以实现多功能，适用于通信、自动控制、发光显示等方面。
　　
　　

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