半導(dǎo)體激光器ppt課件-在線瀏覽
2025-06-23 12:46本頁面
【正文】 導(dǎo) 電 的 作 用 ， 稱 為 載 流 子 。Fa1E E ( ) 50 %20( ) 10( ) 0eFFeFefEE E E E k TfEE E k TfE??? ? ?????： 本 征 半 導(dǎo) 體費 米 能 級 在 禁 帶 中 間當(dāng) = 時 ，在 價 帶 上 ， ， 且價 帶 為 滿 帶在 導(dǎo) 帶 上 ，導(dǎo) 帶 為 空 帶導(dǎo)帶 價帶 FFPEPPNENNbc、 重 摻 雜 型 半 導(dǎo) 體靠 近 價 帶 頂 ， 甚 至 進 入 價 帶 內(nèi) 部 。 在型 半 導(dǎo) 體 中 存 在 大 量 空 穴 ， 價 帶中 的 電 子 很 容 易 躍 遷 到 雜 質(zhì) 能 級 上 ，從 而 使 費 米 能 級 下 降 。 在 型半 導(dǎo) 體 中 存 在 大 量 電 子 ， 這 些 電 子 很 容易 躍 遷 到 導(dǎo) 帶 上 去 ， 相 當(dāng) 于 電 子 的 填 充程 度 很 高 ， 從 而 使 費 米 能 級 上 升 。（ 2 ） 電 子 與 空 穴 占 有 某 一 能 級 的 幾 率 之 和 為 1 。5 p npnp nGa A s p npnpnnpp n、 結(jié)將 型 半 導(dǎo) 體 和 型 半 導(dǎo) 體 結(jié) 合在 一 起 ， 在 接 觸 面 上 形 成 結(jié) 。 在 型 半 導(dǎo) 體 和 型半 導(dǎo) 體 兩 側(cè) 存 在 著 空 穴 和 電 子的 濃 度 差 ， 區(qū) 內(nèi) 的 空 穴 向 區(qū)擴 散 ， 區(qū) 內(nèi) 的 電 子 向 區(qū) 擴 散 ，在 結(jié) 內(nèi) 空 穴 與 電 子 復(fù) 合 ， 只剩 下 受 主 雜 質(zhì) 離 子 和 施 主 雜 質(zhì)離 子 ， 形 成 空 間 電 荷 區(qū) 。 內(nèi) 建 電 場 將 阻 止 擴 散 過 程 繼 續(xù) 發(fā) 生 ， 完全 阻 止 時 ， 系 統(tǒng) 達 到 平 衡 。在 系 統(tǒng) 平 衡 后 ， 費 米 能 級 為 一 直 線 。D6 p npnpeVe V Vpnnp、 加 正 向 電 壓 時 的 結(jié)在 結(jié) 的 兩 端 加 正 向 直 流電 壓 時 ， 原 來 的 內(nèi) 建 電 場將 被 削 弱 ， 勢 壘 降 低 ，區(qū) 能 帶 下 移 ， 下 降 的 能 量為 。 更 多 的 電 子進 入 區(qū) ， 更 多 的 空 穴 進入 區(qū) 。( ) ( )p ( ) np()pnn ( )F N F PFNFNFPEEEEE由 于 非 平 衡 少 數(shù) 載 流 子 的 引 入 ， 使 費 米 能 級 發(fā) 生了 變 化 ， 已 經(jīng) 不 再 適 用 ， 引 入 新 的 費 米 能 級 描 述電 子 和 空 穴 占 有 能 級 的 情 況 — — 準(zhǔn) 費 米 能 級 。在 區(qū) ， 能 級 是 傾 斜 的 ， 這 是 因 為 由 區(qū) 擴 散來 的 電 子 在 擴 散 過 程 中 不 斷 與 區(qū) 的 空 穴 復(fù) 合 ，所 以 電 子 數(shù) 不 斷 減 少 ， 不 斷 下 降 。pghE? ?電 子 與 空 穴 復(fù) 合 ， 即 電 子 由 導(dǎo) 帶 進 入 價 帶 ， 多 出的 能 量 以 光 子 的 形 式 釋 放 出 來 。在 半 導(dǎo) 體 激 光 器 中 ， 這 部 分 區(qū) 域 稱 為 有 源 區(qū) 或 作用 區(qū) 。 電 子的 擴 散 長 度 大 于 空 穴 的 擴 散 長 度 ， 所 以 半 導(dǎo) 體 的有 源 區(qū) 一 般 都 靠 近 區(qū) 。1G a A sp n p np np nG a A s???????二 、 注 入 式 同 質(zhì) 結(jié) 半 導(dǎo) 體 激 光 器、 結(jié) 構(gòu)1962 年 研 制 成 功 ， 半 導(dǎo) 體 激 光 器 。結(jié) 正 向 注 入 式半 導(dǎo) 體 激 光 器 電 子 束 激 勵的 泵 浦 方 式 光 激 勵碰 撞 電 離 激 勵諧 振 腔 ： 結(jié) 的 兩 個 端 面 構(gòu) 成 平 行 平 面 腔 。2G a A s、 半 導(dǎo) 體 激 光 器 粒 子 數(shù) 反 轉(zhuǎn) 分 布 條 件只 有 重 摻 雜 材 料 ， 在 外 加 泵 浦 激 勵 下 才 能形 成 載 流 子 的 反 轉(zhuǎn) 分 布 。 勢 壘 高 度 為 。在 區(qū) ， 電 子 的 填 充 水 平 很 高 ， 有 大 量 電 子 存 在 。 施 加 正 向 電 壓 時 ， 勢 壘高 度 降 低 ， 區(qū) 空 穴 向 區(qū) 移 動 ， 區(qū) 電 子 向 區(qū) 移 動 。此 時 的 勢 壘 高 度 為 e(V V) 。 這 部 分區(qū) 域 稱 為 有 源 區(qū) 。 由 晶 體 生 長 的 [110] 面 形 成 平 行 平 面腔 ， 在 增 益 大 于 損 耗 時 ， 形 成 激 光 輸 出 。( , ):arrarc v e hCVdNdNdt dtdNdNdNB N N xdtB????在 半 導(dǎo) 體 內(nèi) ， 導(dǎo) 帶 和 價 帶 之 間 除 了 有 受 激 輻 射 ，還 有 受 激 吸 收 ， 二 者 同 時 存 在 。為 單 位 時 間 內(nèi) 單 位 體 積 中 因 受 激 輻 射 而 增 加
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1