如何形成欧姆接触_Y5T307 半导体激光器欧姆接触,以及欧姆接触与肖特基接触的区别...
光模块中的激光器,电泵浦半导体激光器,
二极管,是一个PN结,
半导体激光器,是p型半导体和n型半导体之间插入有源层,形成一个PIN型结构,有时候咱们把半导体激光器,叫做激光二极管
咱经常看到的激光器简写LD,就是laser diode,激光二极管, Y5T292 三期中的缩略语
因为光模块中的激光器,通常用电泵浦,这就需要有正负电极
我今天看书,希望解决的疑问有两个,
第一个疑问:金属和半导体接触,用于激光器的这种接触,与肖特基二极管的那种接触有什么不同,(Y2T151 肖特基二极管)
得到的答案:
用于激光的金属/半导体接触,希望电流顺利通过
用于肖特基二极管的金属/半导体接触,希望有更强烈的PN结效果,一个方向能通过,另一个方向能截止。
所以,金属和半导体之间的接触面要做特别的设计。(引出新的疑问,金属和半导体之间发生了什么?)
第二个疑问:为什么激光器正负电极用的金属材料不一样?,导致他们需要不同的金属镀膜工艺。
得到的答案是,金属和P型半导体的接触,与金属与N型半导体接触,二者的势垒不同。
导体、半导体、半绝缘体、绝缘体的区别,主要是他们的电阻率不同
金属,是导体,里边有可以自由流动的电子,俗称自由电子,它们在电场的作用下,能形成很好的电流,电流越通畅的,电阻率越低
电子,带有负电荷
绝缘体,是轻易形不成电流的物体。
半导体,是能形成电流,只是这个电流形成的不太通顺,电阻率有点高
N型半导体,是有一些自由电子,有了外加电场就能让电荷移动。
P型半导体,是有一些空穴,有了外加电场也可以让电子在空穴方向上移动,空穴不断的交换位置,看起来就像空穴在移动
金属:里边都是自由电子
N型半导体:里边有一些自由电子,一丁点的空穴
P型半导体:里边有一些空穴,和一丁点的自由电子
先说金属和N型半导体,没接触前,各是各的
接触后,
对电子来说,有浓度差,自由电子们要从高浓度到低浓度,这是扩散
对空穴来说,也有浓度差
在金属和N型半导体之间,就形成一个势垒,对肖特基二极管来说,希望势垒越大越好,而对于咱们只是用来做电极的半导体激光器来说,这个势垒就越小越好。不要把电压浪费在这个界面上
要降低界面电阻,电极用Au-Ge合金的话,再加一层Ni的金属层,可以提高与半导体的浸润性,提高结合力度,二者分子充分接触,就降低了接触电阻
再者,在N型半导体之上,做一层重掺杂的N++层,让里边的自由电子数量更多,也就是电子浓度差异很小,扩散的劲儿就不大,也降低了界面电阻
金属和N型半导体的欧姆接触,相对来说好做。
但和P型半导体,就难一些,因为P型半导体中空穴多
金属和P型半导体之间的正负电荷的浓度差都变大了,他们界面形成的势垒,和金属/N型半导体来说,更大
所以激光器的正电极和负电极相比,更难做,
负电极可以用点低成本工艺来做,正电极就得用比较复杂的工艺,力求降低接触电阻,还不引起可靠性问题。
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