Развитие технологии инфракрасных диодов заняло не одно десятилетие, и, наконец, благодаря разработке многопереходных двойных гетероструктур в системе GaAlAs, было достигнуто значительное, и потому технологически перспективное, увеличение квантового выхода инфракрасных диодов.
Достижение успеха в этой области обусловлено почти 100% внутренним квантовым выходом, эффектом «электронного ограничения» в активной области и эффектом «многопереходности». Именно благодаря эффекту «многопереходности», направленные к нижней грани кристалла и отраженные боковыми и верхней гранями, то есть многократно отраженные фотоны, не будучи поглощены в активной области, теперь вносят вклад в выводимое излучение.
Примером могут служить выпускаемые на калужском заводе «Восход» многопереходные двойные гетероструктуры типа ЭСАГА-140, обладающие активной областью p-типа толщиной 2 мкм, легированной Ge и Zn, эмиттерными областями, содержащими 30% AlAs, а также пассивной областью, содержащей от 15 до 30% AlAs. Общая толщина такой гетероструктуры составляет 130-170 мкм. Верхний слой структуры обладает проводимостью n-типа. Характерные для этих структур длины волн в максимуме излучаемого спектра составляют 805, 870 и 940 нм.
Сегодня инфракрасные диоды нашли широкое применение в телевизионных системах с электронно-оптическим преобразователем и в приборах с зарядовой связью, в системах видеонаблюдения, инфракрасного освещения, дистанционного управления, оптической связи, а также в медицинской аппаратуре.
Для создания непосредственно лазеров на базе двойной гетероструктуры зачастую применяют как арсенид алюминия-галлия AlGaAs, так и арсенид галлия GaAs, и изготовленные по этой технологии диоды называются диодами с двойной гетероструктурой. Преимущество таких лазеров в том, что активная область (область существования дырок и электронов) заключена в тонком среднем слое, и поэтому много больше электронно-дырочных пар дают усиление, то есть излучение усиливается максимально эффективно.
Лазерные инфракрасные диоды с длиной волны излучения от 780 до 1770 нм и мощностью от 5 до 150 мВт, широко доступные сегодня на рынке, применяются не только в CD и DVD проигрывателях. Одномодовые инфракрасные лазерные диоды, в качестве источников монохроматического когерентного излучения, применимы для волоконно-оптических систем передачи информации, в контрольно-измерительном оборудовании, в медицинской технике, в охранных системах и для накачки твердотельных лазеров.
Важной отличительной особенностью инфракрасного излучения является его «невидимость». Благодаря инфракрасному лазеру может быть получено невидимое глазу пятно, которое, однако, можно наблюдать прибором ночного видения.
Этим свойством инфракрасных лазеров обусловлено и довольно широкое военное их применение, поскольку работу лазерных систем наведения теперь проще скрыть от противника. Сам излучатель может располагаться хоть на самолете, хоть на земле, и обеспечивать при этом высокую точность попадания ракет и «умных» бомб, которые ориентируются на отраженное от цели инфракрасное пятно.