国内半导体激光器研究及应用现状(2)
时间:2019-09-09 19:40 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
1961年8月中国研究出来首个激光器，四十四年来，激光技术飞快的发展。在平时的生活当中就能够看到许许多多的激光技术：像激光对于金属和非金属材料，穿孔，标签，处理材料表面，产出合金等。在医学上可以用激光能生产出高的能量，聚焦精确，具有一定的穿透能力，对人体组织能产生出热量，可以用来消灭或损坏目标组织达到医疗效果。现在越来越多的激光技术的应用也能更好的应用到时尚的现代生活中。在发展军事上也能够又很好的利用。 激光器是激光技术最主要的部分，许许多多不一样类型的激光器，能够按照材料、激光器的操作方法、工作方式等的不一样的方法分类。但所有的激光器的工作原理是一样的，一个不可缺少条件是激光粒子数反转和增益大于损失，所以这个设备是由泵源、工作介质的亚稳能级两个非常重要的部分组合而形成的。 半导体物理学的快速发展，接下来是晶体管的研发，研究者在1950年提出了半导体激光器的想法。七十年代初期，MIT Lincoln Laboratory的两名研究者报告砷化镓材料发光的现象，经电气研究实验室科学家哈尔与其他的科学家研制出世界上首个半导体激光器。由于他们的结构是不相同的，激光具体的工作过程也具有一定的特殊性，常用材料砷化镓和硫化镉等，七十年代初期，世界上首个半导体激光器的研制成功，经过十来年的研制与发展，半导体激光器有了非常的迅速发展，它的波长从红外和红色光、蓝色光、绿色光，覆盖面一点一点的变化，性能的参数有了很大的改进。半导体激光器体积小但是工作效率很高，因此很受欢迎应用也很广泛。 2. 半导体激光器特性及原理 2.1 基本原理 具有施主能级半导体就是n型半导体，p型半导体的受体水平可以表示为半导体。在室温下，热量充分利用供体原子n型半导体，电子的指导启发，成为自由电子。尽管p型半导体受主原子捕获价带中的电子影响，能够变成在价带孔。所以，导带的电子传导是由n型半导体完成的。半导体材料用在半导体激光掺杂浓度会很高，原子序数n杂质一般都是2 ~ 5 - 1×1018厘米；P型1 ~ 3×1019厘米。 半导体材料上面， p型和n型会突然的结合起来变化为p-n结。如图1所示接口就会成为空间电荷区域。N型半导体电子向P方面延伸，让P型半导体价带和洞N的区域。经过这样的方法，结构紧挨着的的n型地区，它是施主和带正电。结区紧挨着的P型区就受主带负电。在接口由N地区指向P电场的地区，称之为自建电场。这一方面就会影响电子和空穴的传播。 (责任编辑：qin) |