現(xiàn)以砷化鎵(GaAs)激光器為例,介紹注入式同質(zhì)結(jié)激光器的工作原理。
ype"7p\ 1.注入式同質(zhì)結(jié)激光器的振蕩原理。由于半導(dǎo)體材料本身具有特殊晶體結(jié)構(gòu)和電子結(jié)構(gòu),故形成激光的機理有其特殊性。
k6g|7^es2 (1)半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu)。半導(dǎo)體材料多是晶體結(jié)構(gòu)。當大量原子規(guī)則而緊密地結(jié)合成晶體時,晶體中那些價電子都處在晶體能帶上。價電子所處的能帶稱價帶(對應(yīng)較低能量)。與價帶最近的高能帶稱導(dǎo)帶,能帶之間的空域稱為禁帶。當加外電場時,價帶中電子躍遷到導(dǎo)帶中去,在導(dǎo)帶中可以自由運動而起導(dǎo)電作用。同時,價帶中失掉一個電子,則相當于出現(xiàn)一個帶正電的空穴,這種空穴在外電場的作用下,也能起導(dǎo)電作用。因此,價帶中空穴和導(dǎo)帶中的電子都有導(dǎo)電作用,統(tǒng)稱為載流子。
m~Me^yt>} (2)摻雜半導(dǎo)體與p-n結(jié)。沒有雜質(zhì)的純凈半導(dǎo)體,稱為本征半導(dǎo)體。如果在本征半導(dǎo)體中摻入雜質(zhì)原子,則在導(dǎo)帶之下和價帶之上形成了雜質(zhì)能級,分別稱為施主能級和受主能級。
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