More Website Templates @ TemplateMonster.com - February 24, 2014!

Lasery

Laser półprzewodnikowy

     Laser złączowy; laser w którym ośrodkiem czynnym jest półprzewodnik. Odwrócenie obsadzeń poziomów energetycznych w półprz. osiąga się wstrzykując mniejszościowe nośniki ładunku za pomocą złącza p-n (lub heterozłącza) spolaryzowanego w kierunku przewodzenia. Stąd też l.p. często są nazywane laserami złączowymi lub heterozłączowymi.

     Rezonator l.p. ma kształt prostopadłościanu o rozmiarach rzędu ułamka milimetra. Sprzężenie opt. uzyskuje się albo za pomocą pary zwierciadeł prostopadłych do płaszczyzny obszaru czynnego, albo za pomocą pofałdowanej pow. równoległej do tego obszaru, przy czym w pierwszym przypadku funkcję zwierciadeł spełniają dwie przeciwległe, bardzo gładkie ścianki rezonatora. Obszar czynny lasera leży w płaszczyźnie złącza p-n i jest zwykle ograniczony do wąskiego paska.


     W zależności od wewn. struktury rezonatora rozróżnia się l.p.: biheterozłączowe, homozłączowe, monoheterozłączowe, wieloheterozłączowe, przy czym lasery homozłączowe praktycznie nie są już używane i najszersze zastos. mają l.p. biheterozłączowe. Ze względu na konstrukcję rozróżnia się l.p. szerokokontaktowe i paskowe.

     L.p. są wytwarzane z półprz. związków międzymetalicznych grupy AIIIBV potrójnych (np. AlxGa1-xAs) lub poczwórnych (np. InxGa1-xAs1-yPy), a także ze związków ołowiu (np. PbxSn1-xTe). Najczęściej jest stos. układ AlGaAs/GaAs. Wybór mat. jest podyktowany względami technologicznymi oraz żądanym zakresem dł. fali emitowanego przez laser promieniowania. W zależności od rodzaju mat. i konstrukcji, strukturę złączową lub heterozłą l.p.wytwarza się za pomocą techniki dyfuzji oraz epitaksji: z fazy ciekłej, z fazy gazowej i z wiązki molekularnej.
Kontakty elektr. i cieplne do obszarów p i n złącza p-n są wykonywane przez naporowywanie, a następnie wtapianie odpowiednio dobranych metali (czasami domiszkowanych półprzewodnikiem). W przypadku l.p. AlGaAs są to np. Au-Ge-Ni oraz Au-Zn. W celu zmniejszenia rezystywności kontaktu od strony warstwy AlGaAs, często nakłada się na nią dodatkową warstwę GaAs, często nakłada się na nią dodatkową warstwę GaAs. Zwirciadła powstają w wyniku łupania płytek z naniesionymi kontaktami, uprzednio pociętych na wąskie (ok. 0,4 mm) paski. Konstrukcja obudowy l.p. jest narzucona przez funkcję jaką ma laser spełniać oraz przez warunki w jakich ma pracować; zwykle wymaga się od niej, aby bardzo dobrze odprowadzała ciepło wytwarzane w laserze.

     Pod względem właściwości elektrycznych l.p. jest diodą półprzewodnikową pracującą w kierunku przewodzenia. Stąd też l.p. odznaczają się wieloma zaletami typowymi dla przyrządów półprz., m.in. małymi rozmiarami i małą masą oraz dużą sprawonością i niskim nap. zasilania (pojedyncze wolty), a emitowana przez nie moc może być modulowana w szerokim zakresie częstotliwości (od 0 do kilku GHz) poprzez modulację prądu zasilającego. Chociaż pod względem właściwości opt. l.p. ustępują laserom innych rodzajów, znajdują ważne zastosowanie techniczne przede wszystkim w układach telekomunikacyjnych i lokacji opt., w głowicach odczytujących zapis na wideodyskach oraz w urządz. do badania zanieczyszczeń atmosfery.




BIBLIOGRAFIA:
Więcej