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半導(dǎo)體光發(fā)射二極管本質(zhì)上就是一個(gè)pn結(jié)二極管，但各種發(fā)光二極管的具體結(jié)構(gòu)卻不盡相同。圖給出了幾種發(fā)光二極管的基本結(jié)構(gòu)。
這些發(fā)光二極管的有源層通常是在體材料上形成的。盡管用于顯示應(yīng)用的LED都是發(fā)射可見(jiàn)光的，但是其結(jié)構(gòu)卻多種多樣。pn結(jié)構(gòu)的同質(zhì)結(jié)發(fā)光二極管與異質(zhì)結(jié)一樣能發(fā)射紅、黃光，而且制作容易。發(fā)射藍(lán)或綠光的發(fā)光二極管大多采用Ⅲ族氮化物的量子阱結(jié)構(gòu)，如InGaN／GaN、GaN｀AlGaN等。但是這種類型的發(fā)光二極管，光發(fā)射區(qū)發(fā)出的由自發(fā)輻射產(chǎn)生的光是向著各個(gè)方向的。所以，發(fā)展了各種結(jié)構(gòu)來(lái)限制光發(fā)射的方向。這些LED大體上可以分為兩種：面發(fā)射發(fā)光二極管和邊發(fā)射發(fā)光二極管。面發(fā)射發(fā)光二極管的出射光垂直于pn結(jié)平面。圖中的（a）、（b）和（c）為面發(fā)射發(fā)光二極管。其中，（a）所示的布魯士（Burrus）發(fā)光二極管是一種典型的面發(fā)射發(fā)光二極管。當(dāng)光子能量大于襯底的禁帶能量時(shí)大部分光子將被襯底吸收，這在GaAs基AlGaAs／GaAs發(fā)光二極管中是普遍現(xiàn)象。此時(shí)，可以采取刻蝕光發(fā)射區(qū)域的襯底材料來(lái)防止吸收發(fā)生。在正向偏置電壓下，大量的電子和空穴分別從N-AlGaAs、P－AlGaAs注入到中間的P－GaAs（或AlGaAs）有緣層中，產(chǎn)生自發(fā)輻射。在光纖系統(tǒng)中，通常對(duì)發(fā)光區(qū)域進(jìn)行限制來(lái)保證在低電流下工作。圓形電極與P－GaAs頂層外延層接觸，其半徑通常為30～50μm。如果襯底對(duì)于發(fā)射的光是透明的，可以刻蝕襯底形成透鏡結(jié)構(gòu)來(lái)改善發(fā)光形式。
圖中的（d）所示是一種邊發(fā)射類型發(fā)光二極管，其出射的光平行于pn結(jié)平面。電流被介電層限制在寬度小于幾十微米的條帶內(nèi)。發(fā)光區(qū)域是沿著電流注入?yún)^(qū)域形成的。邊發(fā)射二極管的工作機(jī)理與面發(fā)射發(fā)光二極管本質(zhì)上是相同的。
