Ilana iṣẹ ati awọn oriṣi akọkọ tilesa semikondokita
SemikondaktọÀwọn dáódì lésà, pẹ̀lú iṣẹ́ wọn gíga, ìyàtọ̀ ìwọ̀nba àti ìyàtọ̀ ìgbì omi wọn, ni a lò ní gbogbogbòò gẹ́gẹ́ bí àwọn ohun pàtàkì nínú ìmọ̀-ẹ̀rọ optoelectronic ní àwọn ẹ̀ka bíi ìbánisọ̀rọ̀, ìtọ́jú ìṣègùn àti ìṣiṣẹ́ ilé-iṣẹ́. Àpilẹ̀kọ yìí tún ṣe àfihàn ìlànà iṣẹ́ àti irú àwọn lesa semiconductor, èyí tí ó rọrùn fún ìtọ́kasí yíyàn àwọn olùwádìí optoelectronic.
1. Ìlànà tí ń mú ìmọ́lẹ̀ jáde ti àwọn lésà semikondokito
Ìlànà ìmọ́lẹ̀ ti àwọn lésà semiconductor da lórí ìṣètò ìpele ìpele, àwọn ìyípadà ẹ̀rọ itanna àti ìtújáde àwọn ohun èlò semiconductor tí a mú jáde. Àwọn ohun èlò semiconductor jẹ́ irú ohun èlò kan tí ó ní bandgap, èyí tí ó ní band valence àti band conduction. Nígbà tí ohun èlò náà bá wà ní ipò ilẹ̀, àwọn elekitironi kún band valence nígbà tí kò sí elekitironi nínú band conduction. Nígbà tí a bá lo pápá iná mànàmáná kan ní òde tàbí tí a bá fún current kan ní abẹ́rẹ́, àwọn elekitironi kan yóò yípadà láti band valence sí band conduction, tí yóò sì ṣe àwọn pair electron-hole pair. Nígbà ìlànà ìtújáde agbára, nígbà tí ayé òde bá ru àwọn pair electron-hole wọ̀nyí sókè, àwọn photon, ìyẹn ni, lesa, ni a ó ṣẹ̀dá.
2. Awọn ọna iwuri ti awọn lesa semiconductor
Àwọn ọ̀nà ìgbóná mẹ́ta ló wà fún àwọn lésà semiconductor, èyí ni irú abẹ́rẹ́ iná mànàmáná, irú pọ́ọ̀ǹpù optíkì àti irú ìgbóná elékrón oníná agbára gíga.
Àwọn lésà semikondokito tí a fi iná mànàmáná ṣe: Ní gbogbogbòò, wọ́n jẹ́ àwọn diódì ojú-ìjápọ̀ semikondokito tí a fi àwọn ohun èlò bíi gallium arsenide (GaAs), cadmium sulfide (CdS), indium phosphide (InP), àti zinc sulfide (ZnS) ṣe. Wọ́n máa ń gbádùn ara wọn nípa fífún current ní apá iwájú, èyí tí ó máa ń mú kí ìtújáde oníná jáde ní agbègbè ìjápọ̀ náà.
Àwọn lésà semikondokito tí a fi opitika ṣe: Ni gbogbogbo, àwọn kirisita semikondokito kan ṣoṣo ti N-type tabi P-type (bii GaAS, InAs, InSb, ati bẹẹbẹ lọ) ni a lo gẹgẹbi ohun elo iṣẹ, atilesaA lo àwọn ohun èlò tí a fi lésà mìíràn tú jáde gẹ́gẹ́ bí ìtara tí a fi opitika ṣe.
Àwọn lésà oníná oníná oníná oníná oníná oníná oníná: Ní gbogbogbòò, wọ́n tún ń lo àwọn kirisita oníná oníná oníná oníná oníná oníná (bíi PbS, CdS, ZhO, àti bẹ́ẹ̀ bẹ́ẹ̀ lọ) gẹ́gẹ́ bí ohun èlò tí ń ṣiṣẹ́, wọ́n sì máa ń gbádùn nípa fífún igi elektroni alágbára gíga láti òde. Láàrín àwọn ẹ̀rọ lésà oníná oníná oníná, èyí tí ó ní iṣẹ́ tí ó dára jù àti lílò tí ó gbòòrò ni lésà oníná GaAs tí a fi iná ṣe pẹ̀lú heterostructure méjì.
3. Àwọn oríṣiríṣi lésà semikondokito pàtàkì
Agbègbè Active ti lesa semiconductor ni agbegbe pataki fun iṣelọpọ ati imugboroja photon, ati sisanra rẹ jẹ awọn maikiromita diẹ. Awọn eto itọsọna igbi inu ni a lo lati dena itankale ita ti awọn photon ati mu iwuwo agbara pọ si (bii awọn itọsọna igbi oke ati awọn heterojunctions ti a sin). Lesa naa gba apẹrẹ sink ooru ati yan awọn ohun elo conductivity ooru giga (bii alloy copper-tungsten) fun itusilẹ ooru iyara, eyiti o le ṣe idiwọ gbigbe gigun ti o fa nipasẹ overheating. Gẹgẹbi eto ati awọn ipo lilo wọn, awọn lesa semiconductor lesa le pin si awọn ẹka mẹrin wọnyi:
Lésà tí ń tú jáde ní etí (EEL)
A máa ń yọ léésà náà jáde láti ojú ìyapa tí ó wà ní ẹ̀gbẹ́ ìṣẹ́po náà, ó sì ń ṣẹ̀dá ààyè elliptical (pẹ̀lú igun ìyàtọ̀ tí ó tó 30° × 10°). Àwọn ìwọ̀n ìgbì omi tí ó wọ́pọ̀ ní 808nm (fún fífọwọ́), 980 nm (fún ìbánisọ̀rọ̀), àti 1550 nm (fún ìbánisọ̀rọ̀ okùn). A máa ń lò ó fún gígé agbára gíga nínú iṣẹ́-ajé, àwọn orísun fífọwọ́ léésà okùn, àti àwọn nẹ́ẹ̀tìwọ́ọ̀kì ìbánisọ̀rọ̀ okùn.
2. Lésà tí ń tú jáde láti inú ihò inaro (VCSEL)
A máa ń tú léésà náà sí ojú ìbòrí ërún náà ní ìpele kan náà, pẹ̀lú ìtànṣán yíká àti ìrísí oníwọ̀n (Ìgun ìyípadà <15°). Ó so Bragg reflector (DBR) pọ̀ mọ́ ara rẹ̀, èyí tí ó mú kí ó má ṣe pàtàkì fún reflector láti òde. A ń lò ó dáadáa nínú ìṣàfihàn 3D (bíi ìdámọ̀ ojú fóònù alágbéká), ìbánisọ̀rọ̀ ojú ìrísí kúkúrú (àwọn ibi ìpamọ́ dátà), àti LiDAR.
3. Lésà Kọ́múnọ́mù Cascade (QCL)
Ní ìbámu pẹ̀lú ìyípadà cascade ti àwọn elekitironi láàrín quantum Wells, ìgbì omi bo ààrin-sí-jìn-infrared (3-30 μm), láìsí àìní fún ìyípadà iye ènìyàn. A ń ṣe àwọn photon nípasẹ̀ àwọn ìyípadà intersubband, a sì sábà máa ń lò wọ́n nínú àwọn ohun èlò bíi sensọ gaasi (bí ìwádìí CO₂), àwòrán terahertz, àti ìmójútó àyíká.
Apẹrẹ ihò ita ti lesa ti a le tunṣe (grating/prism/MEMS digi) le ṣaṣeyọri ibiti o ti n ṣatunṣe gigun ti ±50 nm, pẹlu iwọn ila ti o kere (<100 kHz) ati ipin ijusile ipo ẹgbẹ giga (>50 dB). A maa n lo o nigbagbogbo ninu awọn ohun elo bii ibaraẹnisọrọ pipin wavelength dense wavelength (DWDM), itupalẹ wiwo, ati aworan biomedical. Awọn lesa semiconductor ni a lo ni ibigbogbo ninu awọn ẹrọ lesa ibaraẹnisọrọ, awọn ẹrọ ibi ipamọ lesa oni-nọmba, awọn ohun elo processing lesa, isamisi lesa ati awọn ohun elo apoti, setting laser typesetting ati titẹjade, awọn ohun elo iṣoogun lesa, awọn ohun elo wiwa lesa ijinna ati collimation, awọn ohun elo lesa ati ẹrọ fun ere idaraya ati ẹkọ, awọn paati lesa ati awọn ẹya, ati bẹbẹ lọ. Wọn jẹ ti awọn paati mojuto ti ile-iṣẹ lesa. Nitori ọpọlọpọ awọn ohun elo rẹ, ọpọlọpọ awọn burandi ati awọn olupese lesa wa. Nigbati o ba n ṣe yiyan, o yẹ ki o da lori awọn aini kan pato ati awọn aaye ohun elo. Awọn olupese oriṣiriṣi ni awọn ohun elo oriṣiriṣi ni awọn aaye oriṣiriṣi, ati yiyan awọn olupese ati awọn lesa yẹ ki o ṣe ni ibamu si aaye ohun elo gangan ti iṣẹ akanṣe naa.
Àkókò ìfìwéránṣẹ́: Oṣù kọkànlá-05-2025