Yarim o’tkazgichli lazerler Jamshid Murotov ●Yarim o’tkazgichli lazerlar - Yarim o’tkazgichli lazerlar bugungi kunda juda keng qo’llaniluvchi qattiq jism lazarlaridan biri hisoblanadi. Birinchi marta 1962-yilda R.Xoll ilmiy guruhi tomonidan GaAs tuzilmasida lazer nuri olingan.
- Yarim o’tkazgichli lazerlarning boshqa turdagi lazerlardan asosiy farqi bu yuqori effektivligi va o’lchamlarining juda kichiklidir. Shuningdek odatda lazer nurlanishini aktiv muhitdagi atom yoki molekulaning yetarlicha tor (diskret) energetik sathlari orasidagi o’tishlardan hosil qilingan bo’lsa ,yarimo’tkazgichli lazerlarda invers bandlik yarimo’tkazgich kristalining elektronli energetik zonalari orasida amalga oshiriladi.
Yarimo’tkazgichli lazerlarning aktiv muhiti uchun asosiy materiallar davriy sistemadagi lll guruh (Al, Ga, In) elementlariga V guruh elementlari (N, P, As, Sb) ni qo’shish orqali hosil qilinadi va ular fanda A(lll)B(v) birikmalar deb yuritiladi. - Yarimo’tkazgichli lazerlarning aktiv muhiti uchun asosiy materiallar davriy sistemadagi lll guruh (Al, Ga, In) elementlariga V guruh elementlari (N, P, As, Sb) ni qo’shish orqali hosil qilinadi va ular fanda A(lll)B(v) birikmalar deb yuritiladi.
- Misol : GaAs, shuningdek uchlangan (AlGaAs ,InGaAs) va to’rtlangan InGaAsP qotishmalarini olishimiz mumkin.
- Yarimo’tkazgichli materiallarning asosiy xususiyatlardan biri yetarlicha keng ruxsat berilgan va ta’qiqlangan energetik zonalarning mavjudligi hisoblanadi. Bu zonalarning paydo bo’lishiga yarimo’tkazgich materialining fazoviy davriyligi sabab bo’ladi. Odatda yarimo’tkazgich material deganda taqialangan sohasi kengligi 3 eV bo’lgan materiallar tushiniladi (1-rasm).
1-rasm
V- valent zona, C-o’tkazuvchanlik(ing.conduction) va Eg-taqiqlangan soha kengligini aks ettiradi.
E(fc) va E(fv) Fermi kvazisathlari deb ataladi va ular mos holda o’tkazuvchanlik zonasidagi elektron bilan to’ldirilgan va valent zonadagi bo’sh jo’ylar sohasining kengligini ifodalaydi (b-rasm). E(fv) va E(fv) qiymati damlash vaqtida o’tkazuvchanlik sohasidagi o’tgan elekronlar miqdori bilan aniqlanadi. - E(fc) va E(fv) Fermi kvazisathlari deb ataladi va ular mos holda o’tkazuvchanlik zonasidagi elektron bilan to’ldirilgan va valent zonadagi bo’sh jo’ylar sohasining kengligini ifodalaydi (b-rasm). E(fv) va E(fv) qiymati damlash vaqtida o’tkazuvchanlik sohasidagi o’tgan elekronlar miqdori bilan aniqlanadi.
Yarimo’tkazgichli lazerlarda damlash turli usul va ko’rinishlarda amalga oshirilishi mumkin ,jumladan yarimo’tkazgich hajmini boshqa lazer nuri yordamida ko’ndalang va bo’ylama uyg’otish ,tashqi elektronlar dastasi va elektr toki yordamida damlash kabi. Shunga ko’ra ,yarimo’tkazgichli lazerlar quyidagi turlarga bo’linadi: - Yarimo’tkazgichli lazerlarda damlash turli usul va ko’rinishlarda amalga oshirilishi mumkin ,jumladan yarimo’tkazgich hajmini boshqa lazer nuri yordamida ko’ndalang va bo’ylama uyg’otish ,tashqi elektronlar dastasi va elektr toki yordamida damlash kabi. Shunga ko’ra ,yarimo’tkazgichli lazerlar quyidagi turlarga bo’linadi:
- 1)elektr toki yordamida damlash asosidagi injeksion lazerlar
- 2) optik damlashli lazerlar
- 3)tez elektronlar dastasi bilan elektronli damlash
- 4) elektr maydonidagi teshilish bilan damlashli lazerlar.
- Injeksion lazerlarning asosiy xususiyati elektr toki bilan damlash va shu orqali elektr energiyasini lazer energiyasiga aylantirish imkoniyatini beruvchi yarimo’tkazgichning elektr o’tkazuvchanligi hisoblanadi.
Do'stlaringiz bilan baham: |
