a) Cấu trúc với hai lớp chuyển tiếp nằm giữa hai chất bán dẫn (GaAs và AlGaAs) có vùng cấm khác nhau;
b) Giản đồ vùng năng lượng khi có thiên áp thuận mức cao. Tái hợp hạt tải xảy ra trong lớp tích cực – lớp p-GaAs;
c) Vật liệu với vùng cấm cao hơn có chiết suất thấp hơn; d) Lớp AlGaAs giam giữ quang.
Khi có thiện áp thuận ở mức cao, mức Ec của lớp n-AlGaAs di chuyển bên trên mức Ec của lớp p-GaAs, dẫn đến việc nhiều điện tử trong vùng CB của lớp n- AlGaAs được bơm vào lớp p-GaAs (hình 2.6b). Tuy nhiên, các điện tử này bị giam giữ trong vùng CB của lớp p-GaAs vì có hàng rào ΔEc giữa lớp p-GaAs và lớp p- AlGaAs do sự thay đổi vùng cấm (bỏ qua sự thay đổi nhỏ ΔEv). Vì lớp p-GaAs là một lớp mỏng nên mật độ điện tử được bơm trong lớp p-GaAs tăng lên nhanh
chóng thậm chí chỉ cần tăng dòng thuận một cách vừa phải. Điều này sẽ làm giảm
dòng ngưỡng cần thiết để tạo ra nghịch đảo mật độ. Hay nói một cách khác, chỉ cần một dịng thuận vừa phải, chúng ta cũng có thể bơm đủ số lượng điện tử vào vùng CB của lớp p-GaAs để có mật độ điện tử cần thiết, đảm bảo cho nghịch đảo mật độ.
Vật liệu bán dẫn có vùng cấm rộng hơn thường có chiết suất thấp hơn. AlGaAs có chiết suất thấp hơn so với GaAs. Sự thay đổi chiết suất chính là đặc
trong vùng tích cực của hốc cộng hưởng quang và do đó, giảm tổn thất photon, tăng mật độ photon (hình 2.6d). Tăng mật độ photon sẽ làm tăng tốc độ phát xạ kích
thích. Do vậy, cả hai vấn đề tăng hạt tải và giam giữ quang học sẽ làm giảm mật độ dịng ngưỡng.
Hình 2.7 mơ tả một cấu trúc dị thể kép điển hình. Các lớp pha tạp được mọc mần trên đế tinh thể mà trong trường hợp này là lớp n-GaAs.