Pẹlu ilọsiwaju iyara ti imọ-ẹrọ optoelectronic, awọn laser semikondokito ti di lilo pupọ ni ọpọlọpọ awọn aaye bii awọn ibaraẹnisọrọ, oogun, iṣelọpọ ile-iṣẹ, ati LiDAR, o ṣeun si ṣiṣe giga wọn, iwọn iwapọ, ati irọrun ti awose. Ni ipilẹ ti imọ-ẹrọ yii wa ni alabọde ere, eyiti o ṣe ipa pataki. O Sin bi awọn"orisun agbara”ti o jeki ji itujade ati lesa iran, ti npinnu lesa's išẹ, wefulenti, ati ohun elo o pọju.
1. Kini Alabọde Ere?
Gẹgẹbi orukọ ṣe daba, alabọde ere jẹ ohun elo ti o pese imudara opiti. Nigbati o ba ni itara nipasẹ awọn orisun agbara ita (gẹgẹbi abẹrẹ itanna tabi fifa opiti), o nmu ina isẹlẹ pọ si nipasẹ ẹrọ ti itujade ti o fa, ti o yori si iṣelọpọ laser.
Ninu awọn lasers semikondokito, alabọde ere jẹ igbagbogbo ti agbegbe ti nṣiṣe lọwọ ni ipade PN, eyiti akopọ ohun elo, eto, ati awọn ọna doping taara taara awọn aye bọtini bii lọwọlọwọ ala, igbi itujade, ṣiṣe, ati awọn abuda igbona.
2. Awọn ohun elo Ere ti o wọpọ ni Awọn Lasers Semikondokito
Awọn semikondokito idapọmọra III-V jẹ awọn ohun elo ere ti o wọpọ julọ ti a lo. Awọn apẹẹrẹ aṣoju pẹlu:
①GaAs (Gallium Arsenide)
Dara fun awọn laser ti njade ni 850–Iwọn 980 nm, lilo pupọ ni awọn ibaraẹnisọrọ opiti ati titẹ laser.
②InP (Indium Phosphide)
Ti a lo fun itujade ni 1.3 µm ati awọn ẹgbẹ 1.55 µm, pataki fun awọn ibaraẹnisọrọ fiber-optic.
③InGaAsP / AlGaAs / InGaN
Awọn akopọ wọn le jẹ aifwy lati ṣaṣeyọri awọn gigun gigun ti o yatọ, ti o n ṣe ipilẹ fun awọn apẹrẹ laser riru-ipari gigun.
Awọn ohun elo wọnyi jẹ ẹya ara ẹrọ taara awọn ẹya bandgap taara, ṣiṣe wọn ni agbara gaan ni isọdọtun-iho elekitironi pẹlu itujade photon, apẹrẹ fun lilo ni alabọde ere lesa semikondokito.
3. Itankalẹ ti ere Awọn ẹya
Bi awọn imọ-ẹrọ iṣelọpọ ti ni ilọsiwaju, awọn ẹya ere ni awọn lasers semikondokito ti wa lati awọn homojunctions kutukutu si awọn heterojunctions, ati siwaju si kuatomu to ti ni ilọsiwaju daradara ati awọn atunto aami kuatomu.
①Heterojunction Gain Medium
Nipa apapọ awọn ohun elo semikondokito pẹlu oriṣiriṣi bandgaps, awọn gbigbe ati awọn fọto le wa ni itmọ ni imunadoko ni awọn agbegbe ti a yan, imudara ere ṣiṣe ati idinku lọwọlọwọ ala.
②Kuatomu Well Awọn ẹya ara ẹrọ
Nipa idinku sisanra ti agbegbe ti nṣiṣe lọwọ si iwọn nanometer, awọn elekitironi ti wa ni ihamọ ni awọn iwọn meji, ni pataki jijẹ ṣiṣe isọdọtun radiative. Eyi ni abajade ni awọn lasers pẹlu awọn ṣiṣan ala-ilẹ kekere ati iduroṣinṣin igbona to dara julọ.
③Kuatomu Dot Awọn ẹya ara ẹrọ
Lilo awọn ilana igbimọ ti ara ẹni, awọn nanostructures onisẹpo odo ti wa ni akoso, pese awọn ipinpinpin agbara didasilẹ. Awọn ẹya wọnyi nfunni awọn abuda ere imudara ati iduroṣinṣin gigun, ṣiṣe wọn ni aaye ibi-iwadii fun awọn lesa semikondokito iṣẹ-giga ti iran-tẹle.
4. Kini Alabọde Ere Ṣe ipinnu?
①Itujade Wefulenti
Awọn bandgap ti awọn ohun elo ti ipinnu lesa's wefulenti. Fun apẹẹrẹ, InGaAs dara fun awọn laser infurarẹẹdi ti o sunmọ, lakoko ti a lo InGaN fun awọn ina bulu tabi violet.
②Ṣiṣe & Agbara
Gbigbe gbigbe ati awọn oṣuwọn isọdọtun ti kii-radiative ni ipa lori ṣiṣe iyipada opitika-si-itanna.
③Gbona Performance
Awọn ohun elo oriṣiriṣi dahun si awọn iyipada iwọn otutu ni awọn ọna oriṣiriṣi, ni ipa lori igbẹkẹle ti lesa ni awọn agbegbe ile-iṣẹ ati ologun.
④Idahun Awose
Alabọde ere ni ipa lori lesa's iyara ti idahun, eyiti o ṣe pataki ni awọn ohun elo ibaraẹnisọrọ iyara-giga.
5. Ipari
Ninu eto eka ti awọn lesa semikondokito, alabọde ere jẹ “okan” nitootọ.-kii ṣe iduro nikan fun iṣelọpọ ina lesa ṣugbọn tun fun ni ipa lori igbesi aye rẹ, iduroṣinṣin, ati awọn oju iṣẹlẹ ohun elo. Lati yiyan ohun elo si apẹrẹ igbekalẹ, lati iṣẹ ṣiṣe macroscopic si awọn ẹrọ airi, gbogbo aṣeyọri ni alabọde ere n wa imọ-ẹrọ laser si iṣẹ ṣiṣe ti o tobi, awọn ohun elo gbooro, ati iṣawari jinlẹ.
Pẹlu awọn ilọsiwaju ti nlọ lọwọ ni imọ-jinlẹ ohun elo ati imọ-ẹrọ iṣelọpọ nano, alabọde ere iwaju ni a nireti lati mu imọlẹ ti o ga julọ, agbegbe igbi gigun ti o gbooro, ati awọn solusan laser ijafafa.-ṣiṣi awọn aye diẹ sii fun imọ-jinlẹ, ile-iṣẹ, ati awujọ.
Akoko ifiweranṣẹ: Jul-17-2025