Tare da ci gaban fasahar optoelectronic cikin sauri, na'urorin laser na semiconductor sun zama ruwan dare a fannoni daban-daban kamar sadarwa, magani, sarrafa masana'antu, da LiDAR, godiya ga ingantaccen aiki, ƙaramin girmansu, da sauƙin daidaitawa. A cikin wannan fasaha akwai hanyar samun riba, wacce ke taka muhimmiyar rawa. Yana aiki azaman hanyar samun riba."tushen makamashi"yana ba da damar haɓaka fitar da iskar gas da samar da laser, yana ƙayyade tasirin laser'aikin s, tsawon tsayi, da kuma damar amfani.
1. Menene Matsakaici Mai Amfani?
Kamar yadda sunan ya nuna, hanyar samun riba abu ne da ke samar da ƙarin haske. Idan aka yi amfani da makamashin waje (kamar allurar lantarki ko famfo mai haske), yana ƙara hasken da ke faruwa ta hanyar tsarin fitar da hayaki mai ƙarfi, wanda ke haifar da fitar da haske ta hanyar laser.
A cikin na'urorin laser na semiconductor, matsakaicin riba yawanci yana ƙunshe da yankin aiki a mahadar PN, wanda tsarinsa, tsarinsa, da hanyoyin yin amfani da doping ke shafar mahimman sigogi kamar ƙarfin ƙofa, tsawon fitar da iska, inganci, da halayen zafi.
2. Kayan Amfani Na Yau Da Kullum A Lasers Na Semiconductor
Na'urorin semiconductor masu haɗaka na III-V sune kayan da aka fi amfani da su wajen samun riba. Misalan da aka fi amfani da su sun haɗa da:
①GaAs (Gallium Arsenide)
Ya dace da fitar da lasers a cikin 850–Tsarin 980 nm, ana amfani da shi sosai a fannin sadarwa ta gani da kuma buga laser.
②InP (Indium Phosphide)
Ana amfani da shi don fitar da hayaki a cikin madaurin 1.3 µm da 1.55 µm, wanda yake da mahimmanci ga sadarwa ta fiber-optic.
③InGaAsP / AlGaAs / InGaN
Ana iya daidaita abubuwan da suka ƙunsa don cimma nau'ikan tsayi daban-daban, wanda hakan ke zama tushen ƙirar laser mai iya canzawa.
Waɗannan kayan galibi suna da tsarin bandgap kai tsaye, wanda ke sa su zama masu inganci sosai a haɗakar ramin electron tare da fitar da photon, wanda ya dace da amfani a cikin hanyar samun laser semiconductor.
3. Juyin Halittar Tsarin Riba
Yayin da fasahar kera kayayyaki ke ci gaba, tsarin samun kayayyaki a cikin lasers na semiconductor ya samo asali daga farkon homojunctions zuwa heterojunctions, sannan kuma zuwa ci gaba da rijiyar quantum da kuma tsarin digo na quantum.
①Matsakaici na Samun Haɗin Kai na Heterojunction
Ta hanyar haɗa kayan semiconductor tare da bambance-bambance daban-daban, masu ɗaukar kaya da photons za a iya iyakance su yadda ya kamata a yankunan da aka ƙayyade, suna haɓaka ingancin samun riba da rage yawan wutar lantarki.
②Tsarin Rijiyar Kwatankwaci
Ta hanyar rage kauri na yankin da ke aiki zuwa sikelin nanometer, electrons suna da iyaka a girma biyu, wanda hakan ke ƙara yawan ingancin haɗuwar radiation. Wannan yana haifar da lasers tare da ƙananan kwararar wutar lantarki da ingantaccen kwanciyar hankali na zafi.
③Tsarin Ma'aunin Kwantiragi
Ta amfani da dabarun haɗa kai, ana ƙirƙirar nanostructures marasa sifili, suna samar da rarrabawar matakin makamashi mai kaifi. Waɗannan tsare-tsaren suna ba da haɓaka halayen riba da kwanciyar hankali na tsawon rai, wanda hakan ya sa suka zama wurin bincike don na'urorin laser na semiconductor masu aiki mai kyau na ƙarni na gaba.
4. Menene Matsakaicin Samun Matsakaici ke Kayyadewa?
①Tsawon Watsi da Fitowa
Bandgap na kayan yana ƙayyade laser'Tsawon tsayin s. Misali, InGaAs ya dace da lasers kusa da infrared, yayin da InGaN ake amfani da shi don lasers shuɗi ko violet.
②Inganci & Ƙarfi
Motsi na jigilar kaya da kuma yawan haɗuwa mara haske suna shafar ingancin juyawa daga gani zuwa lantarki.
③Aikin Zafin Jiki
Kayayyaki daban-daban suna amsawa ga canjin yanayin zafi ta hanyoyi daban-daban, suna tasiri ga amincin laser a cikin yanayin masana'antu da na soja.
④Amsar Daidaitawa
Matsakaici na riba yana shafar Laser'saurin amsawa, wanda yake da mahimmanci a cikin aikace-aikacen sadarwa mai sauri.
5. Kammalawa
A cikin tsarin hadaddun lasers na semiconductor, hanyar samun riba ita ce ainihin "zuciyarta"—ba wai kawai yana da alhakin samar da laser ba, har ma yana da tasiri ga rayuwar sa, kwanciyar hankali, da yanayin aikace-aikacen sa. Daga zaɓin kayan aiki zuwa ƙirar tsari, daga aikin macroscopic zuwa ƙananan hanyoyin aiki, kowace nasara a cikin hanyar samun ci gaba ita ce tura fasahar laser zuwa ga mafi girman aiki, faɗaɗɗen aikace-aikace, da zurfafa bincike.
Tare da ci gaba da ci gaba a fannin kimiyyar kayan aiki da fasahar kere-kere ta nano, ana sa ran samun ci gaba nan gaba zai kawo haske mafi girma, fadada tsawon rai, da kuma hanyoyin laser masu wayo.—buɗe ƙarin damammaki ga kimiyya, masana'antu, da al'umma.
Lokacin Saƙo: Yuli-17-2025