Iyadoo horumarinta degdega ah ee tignoolajiyada optoelectronic, lasers semiconductor waxay heleen codsiyo baahsan oo ku saabsan dhinacyada sida isgaarsiinta, qalabka caafimaadka, kala duwanaanta laser, warshadaynta, iyo macaamiisha elektiroonigga ah. Xudunta u ah tignoolajiyadaani waxa ay jiiftaa isgoysyada PN, kaas oo door muhiim ah ka ciyaara—ma aha oo kaliya isha iftiinka iftiinka laakiin sidoo kale waa aasaaska hawlgalka aaladda. Maqaalkani wuxuu bixiyaa dulmar cad oo kooban oo ku saabsan qaabka, mabaadi'da, iyo hawlaha muhiimka ah ee isku xirka PN ee lasers semiconductor.
1. Waa maxay isgoysyada PN?
Isku-xidhka PN waa isku-xidhka u dhexeeya nooc-P-semiconductor iyo semiconductor-ka N-nooca:
Semiconductor-ka nooca P waxaa lagu daraa wasakhaha aqbala, sida boron (B), taasoo ka dhigaysa godadka inta badan qaadeyaasha.
Semiconductor-ka nooca N waxaa lagu daraa wasakh-deeqaha, sida fosfooraska (P), taasoo ka dhigaysa elektaroonnada kuwa ugu badan.
Marka la taabto qalabka P-ga iyo nooca N-ga, electrons-ka N-gobolka waxay ku faafaan P-gobolka, godadka P-gobolkuna waxay ku faafaan gobolka N-gobolka. Faafitaankani wuxuu abuuraa gobol xaalufis ah halkaas oo elektaroonnada iyo godadka ay dib isugu soo noqdaan, iyagoo ka tegaya ions-daran oo abuura beer koronto oo gudaha ah, oo loo yaqaanno xannibaad suurtagal ah.
2. Doorka Isgoysyada PN ee Laser-yada
(1) Duritaan side
Marka leysku shaqeeyo, isku xirka PN ayaa horay u xaglinaya: gobolka P-gobolku wuxuu ku xiran yahay koronto togan, iyo gobolka N-ga oo leh danab taban. Tani waxay baabi'inaysaa beerta gudaha ee korantada, taas oo u oggolaanaysa electrons iyo godadka in lagu duro gobolka firfircoon ee isgoyska, halkaas oo ay u badan tahay inay dib isugu noqdaan.
(2) Siideynta Fudud: Asalka Siidhka La Kiciyey
Gobolka firfircoon, elektaroonnada la isku duray iyo godadka ayaa dib isku dara oo sii daaya sawir-qaadayaasha. Markii hore, habkani waa qiiqa iskiis ah, laakiin marka cufnaanta photon-ka korodho, sawir-qaadayaashu waxay kicin karaan dib-u-habayn dheeri ah oo elektaroonig ah, oo sii daaya sawir-qaadayaal dheeri ah oo leh weji isku mid ah, jihada, iyo tamarta-tani waa la kiciyay qiiqa.
Habkani waxa uu ka dhigayaa aasaaska laysarka (Iftiinka Iftiinka ee Shucaaca la kiciyay).
(3) Faa'iidada iyo Daloolada Resonant waxay Sameeyaan soo saarista Laser
Si loo kordhiyo qiiqa kicinta, laysarka semiconductor waxaa ka mid ah godadka dhawaaqa ee labada dhinac ee isgoysyada PN. Laysarka cidhifka soo saaraya, tusaale ahaan, tan waxa lagu gaadhi karaa iyadoo la isticmaalayo La qaybiyey Bragg Reflectors (DBRs) ama dahaarka muraayadaha si ay iftiinka gadaal iyo hore uga tarjumaan. Habayntani waxay u ogolaanaysaa in la kordhiyo mowjadaha dhaadheer ee iftiinka, ugu dambayntiina waxay keentaa wax soo saar leyser ah oo aad isugu xiran.
3. Qaab-dhismeedka Isgoysyada PN iyo Hagaajinta Nakhshadeynta
Iyada oo ku xidhan nooca laser semiconductor, qaab dhismeedka PN wuu kala duwanaan karaa:
Hal Heterojunction (SH):
P-gobolka, N-gobolka, iyo gobolka firfircoon waxay ka samaysan yihiin walxo isku mid ah. Gobolka dib-u-habaynta waa ballaadhan yahay oo aan waxtar lahayn.
Laba-jibbaaran (DH):
Lakabka faashadda dhuuban ee firfircoon ayaa lagu dhex daraa inta u dhaxaysa P- iyo N-gobollada. Tani waxay xaddidaysaa sidayaasha iyo sawir-qaadayaasha labadaba, taasoo si weyn u horumarinaysa waxtarka.
Qaab dhismeedka Ceelka Quantum:
Wuxuu adeegsadaa lakabka firfircoon ee aadka u dhuuban si uu u abuuro saamaynta xaddidaadda tirada, hagaajinta sifooyinka xadka iyo xawaaraha beddelka.
Qaab dhismeedkan waxaa dhamaantood loogu talagalay in lagu wanaajiyo waxtarka duritaanka side, dib-u-habaynta, iyo qiiqa qiiqa ee gobolka isku xirka PN.
4. Gabagabo
Isku xirka PN runtii waa "wadnaha" laser semiconductor. Awooddeeda ay ku durto sidayaal eexda hore ayaa ah kicinta aasaasiga ah ee jiilka laysarka. Laga soo bilaabo qaabeynta qaabdhismeedka iyo xulashada walxaha ilaa kantaroolka sawir-qaadista, waxqabadka dhammaan aaladda laysarka waxay ku wareegaysaa hagaajinta isku xirka PN.
Maaddaama teknoolajiyada optoelectronic ay sii socoto, faham qoto dheer oo ku saabsan fiisigiska isku xirka PN kaliya ma wanaajinayo waxqabadka laser laakiin sidoo kale wuxuu dhigayaa aasaas adag oo loogu talagalay horumarinta jiilka soo socda ee leysarka semiconductor-ka sare, xawaaraha sare iyo qiimaha jaban.
Waqtiga boostada: May-28-2025