DE2453897A1 - Semiconductor contact for optical signal modulation - consists of semiconductor with direct band structure and transparent metal electrodes - Google Patents
Semiconductor contact for optical signal modulation - consists of semiconductor with direct band structure and transparent metal electrodesInfo
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Abstract
Description
Halbleiter-Kontakt als elektro-optischer Wandler Zusatz zur Patent . ... ... (Patentanm. P 23 II 469.4) Die Erfindung betrifft einen Halbleiter-Kontakt, bestehend aus einem Halbleiter mit direkter Bandstruktur und einer transparenten Metallelektrode, wobei dies Bauelement zur Modulation eines optischen Signals durch ein elektrisches Signal angewandt wird, in dem bei Bestralilung mit Laserlicht geeigneter Wellenlänge und Intensität auf den transparenten Kontakt die Fotolumineszenz-Intensität des Halbleitermaterials durch Anlegen einer Wechselspannung an den in Sperrichtung vorgespannten Kcntakt breitbandig moduliert wird.Semiconductor contact as an electro-optical converter Addition to the patent . ... ... (Patent registration P 23 II 469.4) The invention relates to a semiconductor contact, consisting of a semiconductor with a direct band structure and a transparent one Metal electrode, this being a component for modulating an optical signal through an electrical signal is applied, in which more suitable when irradiated with laser light Wavelength and intensity on the transparent contact determine the photoluminescence intensity of the semiconductor material by applying an alternating voltage to the reverse bias biased Kcntakt is broadband modulated.
Im Hauptpatent (Patentamn. P 23 11 469.4) ist ein Metall-Halbleiter-Kontakt sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung und seine Anwendung in einem optischen Vermittlungs system oder in Datenspeichersystemen beschrieben. Dabei sind auf einem semiisolierendem Substratmaterial zwei Epitaxieschichten aufgebracht, sowie zwei Elektroden vorgesehen, wodurch sich die Potolumineszenz-Intensität des Halbleitermaterials durch Anlegen einer Wechselspannung an den in Sperrrichtung vorgespannten Kontakt breitbandig modulieren läßt.The main patent (Patentamn. P 23 11 469.4) is a metal-semiconductor contact as well as a method for its production and its application in an optical Switching system or described in data storage systems. Here are on one semi-insulating substrate material applied two epitaxial layers, as well as two Electrodes are provided, thereby increasing the potoluminescence intensity of the semiconductor material by applying an alternating voltage to the reverse-biased contact can modulate broadband.
Da die Fotoltunineszenz-Intensität von der Dicke der Verarmungsschicht im Halbleiter unter der Grenze des Metall-Halbleiter-Uberganges abhängt, und mit zunehmender Dicke geringer wird, -ist es günstig, die Verarmungsschicht so klein wie möglich zu halten.Because the photoluninescence intensity depends on the thickness of the depletion layer in the semiconductor below the limit of the metal-semiconductor transition depends, and with as the thickness becomes smaller, it is advantageous to make the depletion layer so small as possible to keep.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Metall-Halbleiter-Kontakt mit neuartigen modulierbaren Ubergängen anzugeben.The object of the present invention is to provide a metal-semiconductor contact to be specified with new types of modular transitions.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß der Halbleiter einen np+ oder pn+-Heterokontakt aufweist, der aus einem niedrig dotierten Halbleitermaterial mit direkter Bandstruktur und einem hochdotierten Halbleitermaterial mit größerem Bandabstand besteht.To solve this problem it is proposed that the semiconductor one Has np + or pn + heterocontact made of a lightly doped semiconductor material with a direct band structure and a highly doped semiconductor material with a larger Band gap exists.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann das niedrig dotierte Halbleitermaterial GaAs sein, auf dem ein MIS-Kontakt aufgebracht ist.In another embodiment, the lightly doped semiconductor material Be GaAs, on which an MIS contact is applied.
Es wurde gefunden, daß die Modulation der Fotolumineszenz-Intensität besonders wirkungsvoll auch an einem nps oder pn+-Heteroübergang erfolgen kann, sowie an einem MIS-Kontakt auf GaAs. Ein geeigneter np + Heteroübergang ist beispielsweise GaAs-GaAlAs, dessen Sperrspannung verändert wird.It was found that the modulation of the photoluminescence intensity can also take place particularly effectively at an nps or pn + heterojunction, as well as an MIS contact on GaAs. A suitable np + heterojunction is, for example GaAs-GaAlAs, the reverse voltage of which is changed.
Durch die starken Dotierungsunterschiede wird erreichte daß sich die Raumladungszone hauptsächlich in die niedrig dotierte n-oder p-Zone mit geringerem Bandabstand erstreckt. In dem niedrig dotierten Halbleitermaterial mit geringem Bandabstand erfolgt die Absorption der anregenden Strahlung, vorausgesetzt deren Energie wird geeignet gewählt, und die dann dort entstehende Fotolumineszenzstrahlung wird beim Verlassen des Kristalls durch das hochdotierte Halbleitermaterial mit großem Bandabstand nicht durch Reabsorption geschwächt.Due to the strong doping differences it is achieved that the Space charge zone mainly in the lightly doped n- or p-zone with less Band gap extends. In the lightly doped semiconductor material with little Band gap takes place the absorption of the exciting radiation, provided their Energy is selected appropriately, and the photoluminescent radiation then produced there is with when leaving the crystal through the highly doped semiconductor material large band gap not weakened by reabsorption.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert: Es zeigen Die Figuren 1 und 2 zwei erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele von Halbleiter-Kontakten.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing: FIGS. 1 and 2 show two exemplary embodiments of semiconductor contacts according to the invention.
In Figur 1 ist mit 1 eine'geeignete kohärente Lichtstrahlung, beispielsweise die Strahlung eines HeNe-Lasers bezeichnet, die durch eine Optik 2 auf das erfindungsgemäße Bauelement gerichtet-wird, das z.B. aus einer n-dotierten GaAs-Schicht 4 einer p+-dotiertefl GaAlAs-Schicht 3, sowie den darauf angeordneten Elektroden 5 besteht. Mit 6 ist eine Vorspannungsquelle, mit 7 eine Signalspannungsquelle und mit 8 die modulierte Fotolumineszenzstrahlung bezeichnet. In FIG. 1, 1 is a suitable coherent light radiation, for example denotes the radiation of a HeNe laser, which through an optical system 2 on the inventive Component is directed, which e.g. consists of an n-doped GaAs layer 4 of a p + -doped GaAlAs layer 3, as well as the electrodes 5 arranged thereon. With 6 is a bias voltage source, with 7 a signal voltage source and with 8 the modulated Called photoluminescent radiation.
Daß die Fotolumineszenz-Intensität an einem np+-Heteroübergang (GaAs-GaAlAs) durch Anlegen einer Sperrspannung verändert Werden kann, ist von Horikoshi und Furukawa in Jap.J.Appl.Phys. 11, (1972), S. 1325 gezeigt worden. In der vorliegenden Erfindung wird der Heterokontakt wie der Halbleiter-Kontakt im Hauptpatent als Bauelement eingesetzt, das durch Anlegen einer Wechselspannung an den in Sperrichtung vorgespannten Kontakt die Fotolumineszenz-Intensität breitbandig moduliert wird. That the photoluminescence intensity at an np + heterojunction (GaAs-GaAlAs) Can be changed by applying a reverse voltage is from Horikoshi and Furukawa in Jap.J.Appl.Phys. 11, (1972), p. 1325. In the present invention the hetero contact is like the semiconductor contact in the main patent as a component used by applying an alternating voltage to the biased in the reverse direction Contact the photoluminescence intensity is broadband modulated.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann, wie es Figur 2 zeigt, das niedrig dotierte Halbleitermaterial GaAs 11 sein, auf dem ein MIS (Metall-Isolator-Halbleiter)-Kontakt mit transparentem Metallfilm 9 aufgebracht ist, Mit 10 ist dabei der transparente Isolator bezeichnet. In another embodiment, as Figure 2 shows, the lightly doped semiconductor material GaAs 11, on which a MIS (metal-insulator-semiconductor) contact is applied with transparent metal film 9, with 10 is the transparent Called isolator.
Es wurde gefunden, daß die Modulation der Fotolumineszenz-Intensität besonders wirkungsvoll auch an einem np+ oder pn+-Heteroübergang erfolgen kann, sowie an einem MIS-Kontakt auf GaAs. Ein geeigneter np+-Heteroübergang ist GaAs-GaAlAs, dessen Sperrspannung verändert wird. Durch starke Dotierungsunterschiede kann erreicht werden, daß sich die Raumladungszone hauptsächlich in-die n- oder p-Zone erstreckt. It was found that the modulation of the photoluminescence intensity can also take place particularly effectively at an np + or pn + heterojunction, as well as an MIS contact on GaAs. A suitable np + heterojunction is GaAs-GaAlAs, whose reverse voltage is changed. It can be achieved through strong doping differences that the space charge zone extends mainly into the n- or p-zone.
Auch bei Verwendung eines MIS-Kontaktes auf GaAs ist die - Modulation einer geeigneten Verarmungszone in der Lage, die Fotolumineszenz-Intensität zu steuern. Even when using an MIS contact on GaAs, the modulation is a suitable depletion zone able to control the photoluminescence intensity.
2 Patentansprüche 2 Figuren2 claims 2 figures
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19742453897 DE2453897A1 (en) | 1974-11-13 | 1974-11-13 | Semiconductor contact for optical signal modulation - consists of semiconductor with direct band structure and transparent metal electrodes |
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| Publication Number | Publication Date |
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| DE2453897A1 true DE2453897A1 (en) | 1976-05-20 |
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ID=5930755
Family Applications (1)
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| DE19742453897 Withdrawn DE2453897A1 (en) | 1974-11-13 | 1974-11-13 | Semiconductor contact for optical signal modulation - consists of semiconductor with direct band structure and transparent metal electrodes |
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Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1274703A (en) * | 1968-07-05 | 1972-05-17 | Thomson Csf | Infra-red radiation modulator |
-
1974
- 1974-11-13 DE DE19742453897 patent/DE2453897A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1274703A (en) * | 1968-07-05 | 1972-05-17 | Thomson Csf | Infra-red radiation modulator |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| "Jap. J. of Appl. Phys." 11(1972), 1325-1332 * |
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