Optoelektron tehnologiýasynyň çalt ösmegi bilen ýarymgeçiriji lazerler, ýokary netijeliligi, ykjam ululygy we modulirlemegiň aňsatlygy sebäpli telekommunikasiýa, lukmançylyk, senagat gaýtadan işlemek we LiDAR ýaly dürli ugurlarda giňden ulanyldy. Bu tehnologiýanyň özeninde düýpgöter möhüm rol oýnaýan girdeji serişdesi ýerleşýär. Bu hyzmat edýär“energiýa çeşmesi"lazeri kesgitläp, höweslendirilen zyňyndylary we lazer öndürmäge mümkinçilik berýär'öndürijiligi, tolkun uzynlygy we amaly mümkinçiligi.
1. Ortaça girdeji näme?
Adyndan görnüşi ýaly, girdeji serişdesi optiki güýçlendirmegi üpjün edýän materialdyr. Daşarky energiýa çeşmeleri (elektrik sanjym ýa-da optiki nasos ýaly) tolgundyrylanda, lazeriň çykarylmagyna sebäp bolýan stimulýasiýa mehanizmi arkaly hadysanyň ýagtylygyny güýçlendirýär.
Ondarymgeçiriji lazerlerde girdeji serişdesi adatça PN çatrygyndaky işjeň sebitden durýar, onuň maddy düzümi, gurluşy we doping usullary bosagadaky tok, zyňyndy tolkun uzynlygy, netijelilik we ýylylyk aýratynlyklary ýaly esasy parametrlere gönüden-göni täsir edýär.
2. icarymgeçiriji lazerlerde umumy girdeji materiallary
III-V goşma ýarymgeçirijiler iň köp ulanylýan girdeji materiallarydyr. Adaty mysallar:
①GaAs (Gallium Arsenide)
850-de çykýan lazerler üçin amatly-980 nm aralygy, optiki aragatnaşykda we lazer çap etmekde giňden ulanylýar.
②InP (Indium fosfid)
Süýüm-optiki aragatnaşyk üçin möhüm ähmiýete eýe bolan 1,3 mk we 1.55 mk zolaklarda zyňyndy üçin ulanylýar.
③InGaAsP / AlGaAs / InGaN
Olaryň kompozisiýalary, tolkun uzynlygynyň lazer dizaýnlary üçin esas döredip, dürli tolkun uzynlyklaryna ýetmek üçin düzülip bilner.
Bu materiallarda adatça göni zolakly gurluşlar bar, olary ýarymgeçiriji lazer gazanmak üçin amatly foton zyňylyşy bilen elektron deşik rekombinasiýasynda ýokary netijelilik döredýär.
3. Girdeji gurluşlarynyň ewolýusiýasy
Önümçilik tehnologiýalarynyň ösmegi bilen ýarymgeçiriji lazerlerdäki gurluşlar irki gomoseksiýalardan heterojunksiýalara, hasam kwant guýusy we kwant nokat konfigurasiýalaryna öwrüldi.
①Heterojunction orta girdeji
Ondarymgeçiriji materiallary dürli zolaklar bilen birleşdirip, göterijiler we fotonlar kesgitlenen sebitlerde netijeli çäklendirilip, girdejiniň netijeliligini ýokarlandyryp, tok akymyny azaldyp bilerler.
②Kwant guýy gurluşlary
Işjeň sebitiň galyňlygyny nanometr şkalasyna çenli azaltmak bilen, elektronlar iki ölçegde çäklendirilip, radiatiw rekombinasiýa netijeliligini ep-esli ýokarlandyrýar. Bu pes aşaky tokly lazerlere we has gowy ýylylyk durnuklylygyna getirýär.
③Kwant nokat gurluşlary
Öz-özüňi ýygnamak usullaryny ulanyp, nol ölçegli nanostruktura emele gelýär, energiýa derejesiniň paýlanyşyny üpjün edýär. Bu gurluşlar ösen girdeji aýratynlyklaryny we tolkun uzynlygynyň durnuklylygyny hödürleýär, olary indiki nesil ýokary öndürijilikli ýarymgeçiriji lazerler üçin gözleg nokadyna öwürýär.
4. Ortaça girdeji näme kesgitleýär?
①Zyňyndy tolkun uzynlygy
Materialyň zolagy lazeri kesgitleýär'tolkun uzynlygy. Mysal üçin, InGaAs infragyzyl lazerler üçin amatly, InGaN bolsa gök ýa-da gyrmyzy lazerler üçin ulanylýar.
②Netijelilik we güýç
Daşaýjynyň hereketi we radiasiýa däl rekombinasiýa derejesi optiki-elektrik öwrülişiniň netijeliligine täsir edýär.
③Malylylyk öndürijiligi
Dürli materiallar, senagat we harby şertlerde lazeriň ygtybarlylygyna täsir edip, temperaturanyň üýtgemegine dürli usullar bilen jogap berýär.
④Modulýasiýa jogap
Girdeji serişdesi lazere täsir edýär'ýokary tizlikli aragatnaşyk programmalarynda möhüm bolan jogap tizligi.
5. Netije
Ondarymgeçiriji lazerleriň çylşyrymly gurluşynda girdeji serişdesi hakykatdanam “ýüregi” bolup durýar-diňe bir lazer öndürmek üçin däl, eýsem onuň ömrüne, durnuklylygyna we amaly ssenarilerine täsir etmek üçin jogapkärdir. Maddy saýlamadan başlap, gurluş dizaýnyna, makroskopiki öndürijilikden mikroskopiki mehanizmlere çenli, ortaça gazanylan her bir üstünlik lazer tehnologiýasyny has ýokary öndürijilige, has giň programmalara we has çuňňur gözleglere itergi berýär.
Materiallar ylmynda we nano ýasamak tehnologiýasynda yzygiderli öňe gidişlikler bilen, geljekdäki girdeji serişdesi has ýokary ýagtylygy, tolkun uzynlygyny we has akylly lazer çözgütlerini getirer diýlip garaşylýar.-ylym, senagat we jemgyýet üçin has köp mümkinçilikleri açmak.
Iş wagty: Iýul-17-2025