半導(dǎo)體激光器ppt課件-閱讀頁
2025-05-21 12:46本頁面
【正文】 的 光 子 數(shù) 。受 激 輻 射 速 率受 激 輻 射 愛 因 斯 坦 系 數(shù) 。： 導(dǎo) 帶 中 電 子 在 能 級 上 的 幾 率 。： 價 帶 中 電 子 在 能 級 上 的 幾 率 。)[ 1 ( ) ] ( , )vf E h x? ? ???( ) ( ) ( )[ 1 ( ) ] ( , )0( ) ( ) [ ( ) ( ) ] ( , ) 0( ) ( )e xp e xpav c v v ccv c c v v carc v c v c vcvF n F pdNB N E h f E h N Edtf E xB B BdNdNdNdt dt dtB N E N E h f E f E h xf E f E hE E E h EkT kT????? ? ? ???? ? ???? ? ?? ? ? ? ?? ? ??? ? ?? ?受 激 吸 收 速 率 ：： 受 激 吸 收 愛 因 斯 坦 系 數(shù) 。（ 2 ） 光 子 能 量 所 以 ， 電 子 和 空 穴的 準(zhǔn) 費(fèi) 米 能 級 之 差 必 須 大 于 禁 帶 寬 度 。（ 3 ） 正 向 電 壓 足 夠 大 ，( ) ( ) ， 即1231ln21()tG r rLdIGdx IcIncdI d d dN g hnhdN d??? ? ? ????????? ? ? ?內(nèi)、 閾 值 條 件增 益 的 定 義 ：由 關(guān) 系 式 ， 可 得 ， 光 強(qiáng) 增 加 量 為 ：輻 射 能 量 密 度 的 增 加 量 等 于 光 子 能 量 乘 以 光 子個 數(shù) ， 這 里 我 們 考 慮 為 頻 率 的 線 型 函 數(shù) 。 并 且 當(dāng) 時 ， 產(chǎn) 生 激 光 。同 質(zhì) 結(jié) ： ； 異 質(zhì) 結(jié) 。（ 1 ） 電 流 較 小 時 ， 發(fā) 出 的 光 為 熒 光 。（ 2 ） 電 流 增 大 ， G0 ， 受 激 輻 射 起 主 導(dǎo) 作 用 ，發(fā) 出 的 光 很 強(qiáng) ， 但 仍 屬 于 熒 光 范 疇 ， 沒 有 建 立起 一 定 的 模 式 ， 稱 為 超 輻 射 。ttI I I I I??????比 較 小熒 光 超 輻 射 激 光自 發(fā) 輻 射 為 主 受 激 輻 射 受 激 輻 射 ，很 小 ， 光 強(qiáng) 很 大無 振 蕩 模 式G a A s G a A spn G a A s三 、 異 質(zhì) 結(jié) 半 導(dǎo) 體 激 光 器1 、 結(jié) 構(gòu) 特 點(diǎn)對 于 類 半 導(dǎo) 體 ， 由 同 種 材 料構(gòu) 成 的 結(jié) ， 稱 為 同 質(zhì) 結(jié) 。若 半 導(dǎo) 體 激 光 器 只 有 一 個 異 質(zhì) 結(jié) ， 稱 為 單 異 質(zhì)結(jié) （ ） 激 光 器 。2 、 平 衡 時 異 質(zhì) 結(jié) 的 能 帶 結(jié) 構(gòu)v1 x x vpnP P G a A l A s G a A s 0 V??????cc由 禁 帶 寬 度 不 同 的 兩 種 材 料 構(gòu) 成 結(jié) 時 ， 在 界 面 處導(dǎo) 帶 和 價 帶 都 有 突 變 ， 分 別 以 E 和 E 表 示 。G a A sG a A s3 、 的 折 射 率 變 化（ 1 ） 摻 雜 濃 度 對 材 料 折 射 率 的 影 響結(jié) 論 ： 摻 雜 濃 度 越 大 ， 折 射 率 越 低 。（ 2 ） 同 質(zhì) 結(jié) 波 導(dǎo) 的 折 射 率 差 值 很 小 ， ～ 1% ，邊 界 損 耗 大 。 方 向 形 成 駐 波 ，方 向 為 行 波 。 同 質(zhì) 結(jié)的 折 射 率 差 很 小 （ ～ 1% ） ，所 以 損 耗 比 較 大 。2eV800 0 A c m???t（ 1 ） 異 質(zhì) 結(jié) 左 右的 勢 壘 限 制 電 子 的 擴(kuò) 散 ，增 大 了 載 流 子 濃 度 。J 下 降 到t2t2tDHLDHLDHLP G a A s dG a A s/ G a A l A s DH L J77 K J 100 A c m300 K J 100 1000 A c mm??????五 、 雙 異 質(zhì) 結(jié) 激 光 器 （ ）1 、 的 能 帶含 有 兩 個 異 質(zhì) 結(jié) ， 有 源 區(qū)為 ， 厚 度 為 。（ 2 ） 兩 個 異 質(zhì) 結(jié) 處 有 5% 的 折 射率 差 ， 邊 界 損 耗 小 。DHLm?改 進(jìn) ： 質(zhì) 子 轟 擊 條 形用 直 徑 12 ～ 20 的 金 絲 或鎢 絲 把 外 延 片 沿 腔 軸 方 向掩 蔽 以 來 ， 再 用 300 ～ 600千 電 子 伏 質(zhì) 子 轟 擊 其 余 部分 ， 使 被 轟 擊 部 分 電 阻 率增 高 兩 個 數(shù) 量 級 以 上 ， 除去 掩 蔽 物 ， 裝 上 電 極 就 制作 成 了 條 形 器 件 。因 此 ， 溫 升 小 。（ 2 ） 有 源 區(qū) 很 小 ， 降 低 了 晶 體 缺 陷 的 可 能 性 ，有 助 于 提 高 器 件 長 期 工 作 的 可 能
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