Bi pêşketina bilez a teknolojiya optoelektronîkî, lazerên nîvconductor bi saya karîgeriya wan a bilind, mezinahiya wan a kompakt û hêsaniya modulasyonê, di warên cûrbecûr ên wekî telekomunîkasyon, bijîşkî, hilberandina pîşesaziyê û LiDAR de bi berfirehî têne bikar anîn. Di bingeha vê teknolojiyê de medyaya qezencê heye, ku roleke pir girîng dilîze. Ew wekî..."çavkaniya enerjiyê"ku gengaz dike ku emîsyona teşwîqkirî û çêkirina lazerê, destnîşankirina lazerê'Performansa s, dirêjahiya pêlê, û potansiyela serîlêdanê.
1. Medyaya Qezenckirinê çi ye?
Wekî ku ji navê wê jî diyar e, navgîna destkeftinê materyalek e ku amplîfîkasyona optîkî peyda dike. Dema ku ji hêla çavkaniyên enerjiyê yên derveyî ve (wekî derzîkirina elektrîkê an pompkirina optîkî) tê teşwîqkirin, ew ronahiya têketî bi rêya mekanîzmaya emîsyona teşwîqkirî amplîfîk dike, ku dibe sedema derana lazerê.
Di lazerên nîvconductor de, navgîniya qezenckirinê bi gelemperî ji herêma çalak a li xaçerêya PN pêk tê, ku pêkhateya materyalê, avahî û rêbazên dopkirinê rasterast bandorê li parametreyên sereke yên wekî herikîna eşikê, dirêjahiya pêlê ya emîsyonê, karîgerî û taybetmendiyên germî dike.
2. Materyalên Qezenckirina Hevpar di Lazerên Nîvconductor de
Nîvconductorên pêkhatî yên III-V materyalên destkeftiyê yên herî zêde têne bikar anîn in. Nimûneyên tîpîk ev in:
①GaAs (Galyûm Arsenîd)
Ji bo lazerên ku di 850 de belav dikin minasib e–Rêzeya 980 nm, bi berfirehî di ragihandina optîkî û çapkirina lazer de tê bikar anîn.
②InP (Fosfîda Îndyûmê)
Ji bo weşanê di bendên 1.3 µm û 1.55 µm de tê bikaranîn, ku ji bo ragihandina fîber-optîk girîng e.
③InGaAsP / AlGaAs / InGaN
Têkelên wan dikarin werin mîhengkirin da ku dirêjahiya pêlên cûda bi dest bixin, û bingeha sêwiranên lazerên dirêjahiya pêlên mîhengkirî pêk tînin.
Ev materyal bi gelemperî xwedî avahiyên rasterast ên bandgap in, ku wan di ji nû ve kombînasyona qula elektron de bi emîsyona fotonê re pir bikêrhatî dike, ji bo karanîna di navgîna qezenckirina lazerê nîvconductor de îdeal e.
3. Pêşveçûna Strukturên Qezenckirinê
Her ku teknolojiyên çêkirinê pêş ketine, avahiyên destkeftiyê di lazerên nîvconductor de ji homojunctionên destpêkê ber bi heterojunctionan, û piştre ber bi konfigurasyonên bîrên kuantumê yên pêşkeftî û xalên kuantumê ve pêş ketine.
①Qezenckirina Heterojunction Navîn
Bi hevberkirina materyalên nîvconductor bi bandgapên cuda, hilgir û foton dikarin bi bandor di herêmên diyarkirî de werin sînordarkirin, karîgeriya qezenckirinê zêde bikin û herika eşikê kêm bikin.
②Strukturên Bîrên Kuantumê
Bi kêmkirina qalindahiya herêma çalak bo asta nanometreyê, elektron di du pîvanan de têne sînordarkirin, ku bi girîngî karîgeriya ji nû ve kombînasyona tîrêjê zêde dike. Ev dibe sedema lazerên bi herikînên eşikê yên nizmtir û aramiya germî ya çêtir.
③Strukturên Xalên Kuantumê
Bi karanîna teknîkên xwe-komkirinê, nanostruktûrên sifir-alî têne çêkirin, ku belavkirinên asta enerjiyê yên tûj peyda dikin. Ev avahî taybetmendiyên qezencê yên pêşkeftî û aramiya dirêjahiya pêlê pêşkêş dikin, ku wan dike navendeke lêkolînê ji bo lazerên nîvconductor ên performansa bilind ên nifşê pêşerojê.
4. Qazanca Navînî çi diyar dike?
①Dirêjahiya Pêla Emisyonê
Bandgap a materyalê lazerê diyar dike'dirêjahiya pêlê ya s. Bo nimûne, InGaAs ji bo lazerên nêzîkî-infrared minasib e, lê InGaN ji bo lazerên şîn an binefşî tê bikar anîn.
②Karîgerî û Hêz
Tevgera hilgir û rêjeyên ji nû ve kombînasyona ne-tîrêjî bandorê li ser karîgeriya veguherîna optîkî-ber-elektrîkî dike.
③Performansa Germahî
Materyalên cûda bi awayên cûda bersivê didin guhertinên germahiyê, ku bandorê li pêbaweriya lazerê di jîngehên pîşesazî û leşkerî de dikin.
④Bersiva Modulasyonê
Medyaya qezencê bandorê li lazerê dike'leza bersivê, ku di sepanên ragihandinê yên bilez de pir girîng e.
5. Encam
Di avahiya tevlihev a lazerên nîvconductor de, navgîniya qezenckirinê bi rastî "dilê" wê ye.—ne tenê berpirsiyarê çêkirina lazerê ye, lê di heman demê de bandorê li ser temenê wê, aramiya wê û senaryoyên serîlêdanê jî dike. Ji hilbijartina materyalê bigire heya sêwirana avahîsaziyê, ji performansa makroskopîk bigire heya mekanîzmayên mîkroskopîk, her pêşketinek di navgîna qezenckirinê de teknolojiya lazerê ber bi performansek mezintir, serîlêdanên berfirehtir û lêkolînek kûrtir ve dibe.
Bi pêşketinên berdewam di zanista materyalan û teknolojiya nano-çêkirinê de, tê çaverêkirin ku medyaya qezenckirina pêşerojê geştir, berfirehiya dirêjahiya pêlê ya firehtir, û çareseriyên lazer ên aqilmendtir bîne.—vekirina derfetên bêtir ji bo zanist, pîşesazî û civakê.
Dema şandinê: 17ê Tîrmehê-2025