Iyadoo la horumarinayo tiknoolajiyada optoelectronic-ka, laysarka semiconductor-ka waxay heleen codsiyo ballaaran oo ku saabsan dhinacyada sida isgaarsiinta, qalabka caafimaadka, kala-soocidda laysarka, habaynta warshadaha, iyo elektaroonigga macaamiisha. Xuddunta tiknoolajiyadan waxaa ku yaal isgoyska PN, kaas oo door muhiim ah ka ciyaara - ma aha oo kaliya isha qiiqa iftiinka laakiin sidoo kale aasaaska hawlgalka qalabka. Maqaalkani wuxuu bixinayaa dulmar cad oo kooban oo ku saabsan qaab-dhismeedka, mabaadi'da, iyo hawlaha muhiimka ah ee isgoyska PN ee laysarka semiconductor-ka.
1. Waa maxay Isgoyska PN?
Isgoyska PN waa is-dhexgalka ka dhexeeya semiconductor nooca P iyo semiconductor nooca N:
Semiconductor-ka nooca P-ga ah waxaa ku jira wasakho aqbale ah, sida boron (B), taasoo ka dhigaysa godad kuwa ugu badan ee qaada dallacaadda.
Semiconductor-ka nooca N-ga ah waxaa ku jira wasakhda deeq-bixiyeyaasha, sida fosfooraska (P), taasoo ka dhigaysa elektaroonada inay noqdaan kuwa ugu badan ee qaada.
Marka walxaha nooca P iyo nooca N la isku xidho, elektaroonada ka soo jeeda gobolka N waxay ku faafaan gobolka P, godadka ka soo jeeda gobolka P-na waxay ku faafaan gobolka N. Faafintan waxay abuurtaa gobol yaraaday halkaas oo elektaroonada iyo godadku ay dib isugu yimaadaan, taasoo ka tagaysa ion-yo la dallacay oo abuura garoon koronto oo gudaha ah, oo loo yaqaan caqabad suurtagal ah oo ku dhex jirta.
2. Doorka Isgoyska PN ee Laser-yada
(1) Cirbadaha Qaadaha
Marka laysarka shaqeeyo, isgoyska PN wuxuu u janjeeraa dhanka hore: gobolka P wuxuu ku xiran yahay danab togan, gobolka N-na wuxuu ku xiran yahay danab taban. Tani waxay baabi'ineysaa goobta korontada ee gudaha, taasoo u oggolaaneysa elektaroonada iyo godadka in lagu duro gobolka firfircoon ee isgoyska, halkaas oo ay u badan tahay inay dib isugu soo noqdaan.
(2) Qiiqa Iftiinka: Asalka Qiiqa La Kiciyay
Gobolka firfircoon, elektaroonada iyo godadka la isku duro ayaa dib isu duwa oo sii daaya fotonnada. Marka hore, habkani waa sii deyn iskeed ah, laakiin marka cufnaanta fotonnada ay korodho, fotonnada waxay kicin karaan dib-u-mideyn dheeraad ah oo godadka elektaroonigga ah, iyagoo sii deynaya fotonno dheeraad ah oo leh isla marxaladda, jihada, iyo tamarta - tani waa sii deynta la kiciyay.
Hawshan waxay samaysaa aasaaska laysarka (Amplification Light by Stimulated Emission of Radiation).
(3) Soo saarista laysarka ee qaabka faa'iidada iyo godadka soo baxaya
Si loo xoojiyo qiiqa kiciya, laysarka semiconductor-ka waxaa ku jira godad resonant ah oo labada dhinac ee isgoyska PN ah. Tusaale ahaan, laysarka cidhifyada soo saaraya, tan waxaa lagu gaari karaa iyadoo la isticmaalayo Distributed Bragg Reflectors (DBRs) ama dahaarka muraayadda si ay u muujiyaan iftiinka gadaal iyo gadaal. Dejintani waxay u oggolaanaysaa hirarka iftiinka gaarka ah in la kordhiyo, taasoo ugu dambeyntii keenta wax soo saar laysarka oo aad isugu xiran oo jiho ah.
3. Qaab-dhismeedka Isgoyska PN iyo Hagaajinta Naqshadeynta
Iyada oo ku xidhan nooca leysarka semiconductor-ka, qaab-dhismeedka PN wuu kala duwanaan karaa:
Isku-xidhka Hal-geesoodka ah (SH):
Gobolka P, gobolka N, iyo gobolka firfircoon waxay ka samaysan yihiin isla agabkii. Gobolka dib-u-mideynta waa mid ballaaran oo aan waxtar badan lahayn.
Laba-jibbaaran oo isku-dhafan (DH):
Lakab firfircoon oo cidhiidhi ah ayaa lagu dhejiyaa gobollada P- iyo N. Tani waxay xaddidaysaa labada side iyo photons, taasoo si weyn u hagaajinaysa hufnaanta.
Qaab-dhismeedka Ceelka Quantum:
Wuxuu adeegsadaa lakab firfircoon oo aad u khafiif ah si uu u abuuro saameyn xaddidaad ku-meel-gaar ah, isagoo hagaajinaya astaamaha heerka iyo xawaaraha wax-ka-beddelka.
Qaab-dhismeedyadan oo dhan waxaa loogu talagalay inay kor u qaadaan hufnaanta duritaanka side-sideyaasha, dib-u-mideynta, iyo qiiqa iftiinka ee gobolka isgoyska PN.
4. Gunaanad
Isgoyska PN runtii waa "wadnaha" laysarka semiconductor-ka. Awooddiisa uu ku durayo qalabka sideyaasha ee ku hoos jira eexda hore waa kicinta aasaasiga ah ee soo saarista laysarka. Laga bilaabo naqshadeynta qaab-dhismeedka iyo xulashada walxaha ilaa xakamaynta photon-ka, waxqabadka qalabka laysarka oo dhan wuxuu ku wareegsan yahay hagaajinta isgoyska PN.
Maadaama teknoolojiyada optoelectronic ay sii socdaan horumar, fahamka qoto dheer ee fiisigiska isgoyska PN ma aha oo kaliya inuu kor u qaado waxqabadka laysarka laakiin sidoo kale wuxuu aasaas adag u dhigayaa horumarinta jiilka xiga ee laysarka semiconductor-ka ee awoodda sare leh, xawaaraha sare leh, iyo qiimaha jaban.
Waqtiga boostada: Maajo-28-2025