Mabda'a shaqada iyo noocyada ugu muhiimsanlaysarka semiconductor-ka
Koronto-dhaliye SemiconductorDiyoodhada laysarka, oo leh hufnaan sare, yarayn iyo kala duwanaanshaha hirarka, ayaa si weyn loogu isticmaalaa qaybaha asaasiga ah ee tignoolajiyada optoelectronic ee meelaha sida isgaarsiinta, daryeelka caafimaadka iyo habaynta warshadaha. Maqaalkani wuxuu si dheeraad ah u soo bandhigayaa mabda'a shaqada iyo noocyada laysarka semiconductor-ka, kaas oo ku habboon tixraaca xulashada inta badan cilmi-baarayaasha optoelectronic.
1. Mabda'a iftiinka soo saara ee laysarka semiconductor-ka
Mabda'a iftiiminta ee laysarka semiconductor-ka wuxuu ku salaysan yahay qaab-dhismeedka xarigga, kala-guurka elektaroonigga ah iyo sii deynta kicisa ee walxaha semiconductor-ka. Qalabka semiconductor-ka waa nooc ka mid ah walxaha leh bandgap, kaas oo ay ku jiraan xarigga valence iyo xarigga gudbiyaha. Marka walaxdu ay ku jirto xaaladda dhulka, elektaroonada ayaa buuxiya xarigga valence halka aysan jirin elektaroono ku jira xarigga gudbiyaha. Marka goob koronto oo gaar ah lagu dabaqo dibadda ama la isku duro hadda, elektaroono qaar ayaa ka gudbi doona xarigga valence una gudbi doona xarigga gudbiyaha, iyagoo sameynaya lammaane godad elektaroono ah. Inta lagu jiro habka sii deynta tamarta, marka lammaanayaasha godadka elektaroonigga ah ay kiciyaan adduunka dibadda, foton, taas oo ah, leysarka, ayaa la soo saari doonaa.
2. Hababka kicinta ee laysarka semiconductor-ka
Waxaa jira saddex hab oo kicinta laysarka semiconductor-ka ah, kuwaas oo kala ah nooca duritaanka korontada, nooca bamka indhaha iyo nooca kicinta beylka elektarooniga ee tamarta sare leh.
Laysaradaha semiconductor-ka ee korontada lagu duro: Guud ahaan, waa diode-yada isgoyska dusha sare ee semiconductor-ka oo laga sameeyay agab sida gallium arsenide (GaAs), cadmium sulfide (CdS), indium phosphide (InP), iyo zinc sulfide (ZnS). Waxay ku faraxsan yihiin iyagoo ku duraya hadda dhinaca hore, iyagoo soo saaraya qiiqa kiciya ee gobolka isku xidhka.
Laysar-yada semiconductor-ka ee indhaha lagu shubo: Guud ahaan, kiristaalo keli ah oo semiconductor-ka ah oo N-nooca ah ama nooca P-nooca ah (sida GaAS, InAs, InSb, iwm.) ayaa loo isticmaalaa walaxda shaqaynaysa, iyolaysarDareeraha laysarka kale ee la sii daayo waxaa loo isticmaalaa sidii kicinta indhaha ee lagu shubo.
Laysarka semiconductor-ka ee leh iftiinka elektarooniga ee tamarta sare leh: Guud ahaan, waxay sidoo kale u isticmaalaan kiristaalo keli ah oo semiconductor ah nooca N-nooca ama nooca P-nooca (sida PbS, CdS, ZhO, iwm.) sida walaxda shaqaynaysa waxayna ku faraxsan yihiin inay ku duraan fallaadho elektaroonig ah oo tamar sare leh oo dibadda ka imanaya. Qalabka laser-ka semiconductor-ka, midka leh waxqabad wanaagsan iyo codsi ballaaran waa laser-ka diode-ka GaAs ee korontada lagu duro oo leh qaab-dhismeed labanlaab ah.
3. Noocyada ugu muhiimsan ee laysarka semiconductor-ka
Gobolka Firfircoon ee laysarka semiconductor-ka waa aagga ugu muhiimsan ee soo saarista photon-ka iyo ballaarinta, dhumucdiisuna waa dhowr micrometers oo keliya. Qaab-dhismeedka hagaha mowjadaha gudaha waxaa loo isticmaalaa in lagu xaddido faafinta dhinaca ee photons-ka iyo in la xoojiyo cufnaanta tamarta (sida hagaha mowjadaha geeska iyo heterojunctions-ka aasan). laysarka wuxuu qaataa naqshad hakinta kulaylka wuxuuna doortaa agabyo kuleyl sare leh (sida dahaarka naxaasta-tungsten) si loogu helo kala firdhinta kulaylka degdega ah, taas oo ka hortagi karta kala-baxa mowjadaha ee ay keento kulaylka xad-dhaafka ah. Sida ku cad qaab-dhismeedkooda iyo xaaladaha codsiga, laysarka semiconductor-ka waxaa loo kala saari karaa afar qaybood oo soo socda:
Laydhka Cidhifka Soo Saara (EEL)
Laysarka waxaa laga soo saaraa dusha sare ee kala-goynta ee dhinaca jajabka, isagoo samaynaya meel elliptical ah (oo leh xagal kala-duwan oo qiyaastii ah 30° × 10°). Mowjadaha caadiga ah waxaa ka mid ah 808nm (bamgareynta), 980 nm (isgaarsiinta), iyo 1550 nm (isgaarsiinta fiber-ka). Waxaa si weyn loogu isticmaalaa jarista warshadaha ee awoodda sare leh, ilaha bamgareynta fiber-ka, iyo shabakadaha laf-dhabarta isgaarsiinta indhaha.
2. Laydhka Soo Saara Godka Toosan (VCSEL)
Laysarka waxaa si toos ah loogu sii daayaa dusha sare ee jajabka, iyadoo leh iftiin wareegsan oo siman (Xagasha kala-duwanaanshaha <15°). Waxay isku daraysaa reflector Bragg ah oo qaybsan (DBR), taasoo meesha ka saaraysa baahida loo qabo reflector dibadeed. Waxaa si weyn loogu isticmaalaa dareemaha 3D (sida aqoonsiga wejiga taleefanka gacanta), isgaarsiinta indhaha ee gaaban (xarumaha xogta), iyo LiDAR.
3. Laydhka Cascade-ka Quantum (QCL)
Iyada oo ku saleysan kala-guurka cascade ee elektaroonada u dhexeeya Ceelasha quantum, hirarka hirarku wuxuu daboolaa kala-duwanaanshaha bartamaha-ilaa-fog-infrared (3-30 μm), iyada oo aan loo baahnayn rogidda dadweynaha. Footonada waxaa lagu sameeyaa iyada oo loo marayo kala-guurka intersubband waxaana badanaa loo isticmaalaa codsiyada sida dareemaha gaaska (sida ogaanshaha CO₂), sawir-qaadista terahertz, iyo la socodka deegaanka.
Naqshadeynta godka dibadda ee laser-ka la hagaajin karo (shabag/prism/MEMS muraayadda) waxay gaari kartaa kala duwanaansho hagaajo dhererkeedu yahay ±50 nm, oo leh ballaca xariiqda cidhiidhiga ah (<100 kHz) iyo saamiga diidmada qaabka dhinaca sare (>50 dB). Waxaa badanaa loo isticmaalaa codsiyada sida isgaarsiinta isku-dhafka dhererka cufan (DWDM), falanqaynta muuqaalka, iyo sawir-qaadista biomedical-ka. Laser-yada Semiconductor-ka waxaa si weyn loogu isticmaalaa qalabka laser-ka isgaarsiinta, qalabka kaydinta laser-ka dhijitaalka ah, qalabka farsamaynta laser-ka, calaamadaynta laser-ka iyo qalabka baakadaha, dejinta nooca laser-ka iyo daabacaadda, qalabka caafimaadka laser-ka, qalabka ogaanshaha masaafada laser-ka iyo isku-dhafka, qalabka laser-ka iyo qalabka madadaalada iyo waxbarashada, qaybaha laser-ka iyo qaybaha, iwm. Waxay ka tirsan yihiin qaybaha asaasiga ah ee warshadaha laser-ka. Sababtoo ah kala duwanaanshaha codsiyada, waxaa jira noocyo badan iyo soosaarayaal laser ah. Marka la samaynayo doorasho, waa inay ku salaysnaataa baahiyo gaar ah iyo goobaha codsiga. Soosaarayaasha kala duwan waxay leeyihiin codsiyo kala duwan oo ku saabsan goobo kala duwan, xulashada soo saarayaasha iyo laser-kana waa in lagu sameeyaa iyadoo loo eegayo goobta codsiga dhabta ah ee mashruuca.
Waqtiga boostada: Noofambar-05-2025