半導體雷射 | 合法醫療器材資訊網
早期的半導體雷射二極體(LaserDiode,LD),是由P和N型都是同質的半導體所組成,由P-GaAs及N-GaAs構成單接面。加上順向偏壓後,電子被注入P型區而 ...
半導體雷射
體積小、耗能少、效益高且壽命長,易由電流大小來調制其輸出功率 and...便宜!
外加電流必須大於臨界電流才能滿足居量反轉條件而發出雷射光。
臨界電流大小與接面溫度有關,間接影響發光效益,在高溫操作時,臨界電流因此提高,效益會降低,甚至元件會因此損壞。
直接躍遷
電子由高能階的導電帶直接躍遷到低能階的價電帶,此時電子的動量不變,與電洞結合後的能量差,以光的形式放出能量。
光波長 與能隙 的關係:
間接躍遷
半導體雷射的結構:
1)均質結構(Homostructure)
早期的半導體雷射二極體(Laser Diode,LD),是由 P 和 N 型都是同質的半導體所組成,由 P-GaAs 及 N-GaAs 構成單接面。加上順向偏壓後,電子被注入P型區而發光。兩端面因由晶体切割而形成一對鏡面,組成雷射共振腔,同時造成雷射作用使得輸出光功率增強。
此種結構有兩個缺點。第一,對光及注入電流的控制太差,導致發光效率相當低;第二,只能在低溫下操作,因此實用性不佳。
2)單異質結構(Single Heterostructure,SH)
針對均質結構雷射的缺點所發展出來的,由不同材質的 P 型和 N 型所形成。
反應區兩邊為 P-AlGaAs 及 N-GaAs 組成,只有一邊是異質結構,因此稱為單異質結構。
3)雙異質結構(Double Heterostructure,DH)
反應區兩邊都由能隙較大的材料所組成。
光腔 P-GaAs 被夾在 P-AlGaAs 和 N-AlGaAs 兩個能隙較大的材料之間,由於 AlGaAs 可以...
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