Faatasi ai ma le vave o le atinaʻeina o tekinolosi optoelectronic, ua maua ai e le au laser semiconductor ni faʻaoga lautele i vaega e pei o fesoʻotaʻiga, masini faafomaʻi, faʻaaogaina o le laser, gaosiga o alamanuia, ma mea faʻaeletoronika a tagata faʻatau. O le fatu o lenei tekinolosi o loʻo taoto ai le PN junction, lea e taua tele—e le gata o le puna o le faʻasalalauina o le malamalama ae o le faʻavae foʻi lea o le faʻagaioiga o le masini. O lenei tusiga o loʻo tuʻuina atu ai se aotelega manino ma puʻupuʻu o le fausaga, mataupu faavae, ma galuega autu o le PN junction i le au laser semiconductor.
1. O le ā le PN Junction?
O le PN junction o le feso'ota'iga lea e fausia i le va o se semiconductor ituaiga-P ma se semiconductor ituaiga-N:
O le semiconductor ituaiga-P e fa'aopoopoina i ai mea leaga e taliaina, e pei o le boron (B), ma avea ai pu ma vaega e tele ina feavea'i ai le totogi.
O le semiconductor ituaiga-N ua fa'aopoopoina i ai mea leaga foa'i, e pei o le phosphorus (P), ma avea ai eletise ma avefe'au tele.
A fa'apipi'i mea o le ituaiga-P ma le ituaiga-N, e sosolo atu eletise mai le vaega-N i totonu o le vaega-P, ma sosolo atu pu mai le vaega-P i totonu o le vaega-N. O lenei sosolo e fausia ai se vaega o le fa'aitiitia lea e toe fa'atasia ai eletise ma pu, ma tu'ua ai ions ua molia e fausia ai se fanua eletise i totonu, e ta'ua o se pa puipui gafatia ua fausia i totonu.
2. Le Matafaioi a le PN Junction i Lasers
(1) Tui Fa'aola
A fa'agaoioia le laser, e fa'asaga i luma le PN junction: e feso'ota'i le vaega-P i se voltage lelei, ma le vaega-N i se voltage leaga. O lenei mea e fa'aleaogaina ai le fanua eletise i totonu, ma mafai ai ona tuiina atu electrons ma holes i totonu o le vaega galue i le junction, lea e foliga mai o le a toe tu'ufa'atasia ai.
(2) Fa'asalalauina o le Malamalama: O le Amataga o Fa'asalalauina o le Malamalama
I le vaega galue, o eletise ma pu ua tuiina e toe tuufaatasia ma faasaoloto ai photons. I le taimi muamua, o lenei faagasologa o se faasaolotoga faafuasei, ae a o faateleina le mafiafia o le photon, e mafai e photons ona faʻaosofia atili le toe tuufaatasia o le electron-hole, ma faasaoloto ai nisi photons e tutusa le vaega, itu, ma le malosi—o le faasaolotoina lea o le faasaolotoina.
O lenei faiga e fausia ai le faavae o se laser (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation).
(3) Gain ma Resonant Cavities Form Laser Output
Mo le fa'ateleina o le fa'aosofia o le emission, o leser semiconductor e aofia ai ni pu e mafua ai le resonant i itu uma e lua o le PN junction. I le edge-emitting lasers, mo se fa'ata'ita'iga, e mafai ona ausia lenei mea e ala i le fa'aaogaina o le Distributed Bragg Reflectors (DBRs) po'o ni mirror coatings e toe fa'aata mai ai le malamalama i luma ma luma. O lenei fa'atulagaga e mafai ai ona fa'ateleina ni wavelengths fa'apitoa o le malamalama, ma iu ai ina maua ai se laser e matua'i coherent ma directional output.
3. Fausaga o Fesootaiga PN ma le Fa'aleleia o le Fuafuaga
E fuafua i le ituaiga o le semiconductor laser, e ono eseese le fausaga PN:
Fegalegaleaiga Tasi (SH):
O le vaega-P, le vaega-N, ma le vaega galue e faia i le mea lava e tasi. O le vaega toe tu'ufa'atasi e lautele ma e le lelei tele.
Fegalegaleaiga Fa'alua (DH):
O se vaega vaapiapi o le bandgap active o loʻo faʻapipiʻiina i le va o vaega P- ma le N-. O lenei mea e faʻatapulaʻaina ai avefeʻau ma photons, ma faʻaleleia atili ai le lelei.
Fausaga o le Vaieli Quantum:
Fa'aaogā se vaega manifinifi tele e fatu ai ni aafiaga o le quantum confinement, fa'aleleia atili ai uiga o le threshold ma le saoasaoa o le modulation.
O nei fausaga uma ua mamanuina e faʻaleleia atili ai le lelei o le tuiina o le carrier, toe tuʻufaʻatasia, ma le faʻasalalauina o le malamalama i le itulagi o le PN junction.
4. Faaiuga
O le PN junction o le "fatu" moni lava lea o se laser semiconductor. O lona gafatia e fa'aofi ai avefe'au i lalo o le fa'aitu'au i luma o le fa'aoso lea o le gaosiga o le laser. Mai le mamanu fa'atulagaina ma le filifiliga o meafaitino i le puleaina o le photon, o le fa'atinoga o le masini laser atoa e fa'ata'amilo i le fa'aleleia atili o le PN junction.
A o faʻaauau pea ona alualu i luma tekinolosi optoelectronic, o le malamalama loloto i le fisiki o le PN junction e le gata ina faʻaleleia atili ai le faʻatinoga o le laser ae faʻataʻatia ai foʻi se faavae mautu mo le atinaʻeina o le isi tupulaga o le lasers semiconductor e maualuga le malosi, saoasaoa maualuga, ma taugofie.
Taimi na lafoina ai: Me-28-2025