Kettős heterostruktúra lézer

A1.02.D17

Megfelelően optimalizálva egy ilyen diódastruktúra szobahőmérsékleti küszöb-áramsűrűsége két nagyságrenddel csökkenthető a hasonló paraméterezésű homoátmenetes eszközökhöz képest, ezáltal a szobahőmérsékleti CW üzemmód lehetségessé válik.

A1.02.D18

A küszöbáram ilyen mértékű csökkentése három körülmény összejátszásának köszönhető:

(1) Az aktív réteg n1 törésmutatója jóval nagyobb, mint a p- és n-oldalé (n2), emiatt hullámvezetőként működik. Ezáltal a lézernyaláb kiterjedése szinte teljesen az aktív régióra korlátozódik.
(2) Az aktív réteg tiltott sávjának Eg1 szélessége jóval kisebb, mint Eg2, az aktív réteget körülvevő régióé. Enek eredményeképpen a két átmeneti síknál energiagátak keletkeznek, melyek a struktúrába injektált elektronokat és lyukakat az aktív rétegben maradásra kényszerítik (carrier confinement). Tehát adott áramsűrűségre az aktív rétegben levő lyukak és elektronok száma nagyobb lesz, ezáltal az erősítés is nő.
(3) Mivel Eg2 lényegesen nagyobb, mint Eg1, a ν=Eg1/h frekvenciájú lézernyaláb aktív anyagon kívüli tartományba belógó része sokkal kevésbé abszorbeálódik (ld. (b) ábra).