Adakah Anda Tahu Tentang Laser Semikonduktor? ( Bahagian 2)

Laser Semikonduktor korelasi Bahagian 2.

Laser adalah salah satu komponen teras penting dalam sistem pemesinan laser moden. Dengan perkembangan teknologi pemprosesan laser, laser juga sentiasa berkembang, terdapat banyak laser baru.

Laser semikonduktor doped

Semikonduktor digunakan secara meluas dalam dunia digital hari ini kerana ia boleh mengubah sifat elektriknya dengan memasukkan bendasing ke dalam kekisi kristalnya, satu proses yang dikenali sebagai doping.

Kekotoran dalam semikonduktor mempunyai kesan yang ketara ke atas kerintangan. Apabila kekotoran surih ditambah kepada semikonduktor, medan potensi berkala berhampiran atom kekotoran terganggu dan keadaan terikat tambahan terbentuk, mengakibatkan tahap kekotoran tambahan dalam jurang jalur. Sebagai contoh, apabila atom kekotoran seperti fosforus, arsenik dan antimoni ditambahkan ke dalam unsur germanium atau kristal silikon kuaterner, atom kekotoran, sebagai molekul kekisi, mempunyai empat daripada lima elektron valensinya membentuk ikatan kovalen dengan sekelilingnya. atom germanium (atau silikon), dan elektron tambahan terikat pada atom kekotoran, menghasilkan tahap tenaga seperti hidrogen. Tahap kekotoran terletak di atas jalur terlarang dan berhampiran bahagian bawah jalur pengaliran. Elektron pada tahap kekotoran mudah teruja ke jalur pengaliran sebagai pembawa elektron. Kotoran yang menyediakan pembawa elektron dipanggil penderma, dan tahap tenaga yang sepadan dipanggil tahap penderma.

Kepekatan kekotoran dan kekutuban semikonduktor intrinsik mempunyai pengaruh yang besar terhadap ciri pengaliran semikonduktor. Semikonduktor terdop dipanggil semikonduktor ekstrinsik.

Semikonduktor terdop: Semikonduktor kekotoran diperoleh melalui proses resapan dengan mencampurkan sebilangan kecil unsur kekotoran yang sesuai ke dalam semikonduktor intrinsik.

Laser semikonduktor jenis P: Hablur silikon tulen dibentuk dengan mencampurkan unsur trivalen (seperti boron) sebagai ganti atom silikon dalam kekisi kristal.

Pembawa majoriti: Dalam semikonduktor jenis P, kepekatan lubang lebih besar daripada kepekatan elektron bebas, dikenali sebagai pembawa majoriti, atau singkatannya pembawa poli.

Pembawa minoriti: Dalam semikonduktor jenis P, elektron bebas ialah pembawa minoriti, atau singkatannya pembawa minoriti.

Atom penerima: Kekosongan dalam atom kekotoran menyerap elektron dan dipanggil atom penerima.

Ciri konduktif semikonduktor jenis P: ia mengalirkan elektrik melalui lubang. Lebih banyak kekotoran ditambah, lebih tinggi kepekatan poligon (lubang) dan lebih kuat prestasi konduktif.

Laser semikonduktor jenis N: Hablur silikon tulen terbentuk dengan mencampurkan unsur pentavalen (seperti fosforus) sebagai ganti atom silikon dalam kekisi kristal.

Banyak elektron: Dalam semikonduktor jenis N, banyak elektron adalah elektron bebas.

Minoriti: Dalam semikonduktor jenis N, minoriti ialah lubang.

Atom penderma: Atom kekotoran yang boleh menyumbang elektron dipanggil atom penderma.

Kekonduksian semikonduktor jenis N: Lebih banyak kekotoran ditambah, lebih tinggi kepekatan poligon (elektron bebas) dan lebih kuat kekonduksian.

Doping Laser Semikonduktor

Mengikut cas positif atau negatif bahan doped, bahan doped boleh dibahagikan kepada penderma dan penerima. elektron valens (elektron valens) daripada atom penderma ialah elektron valens kovalen kepada atom bahan terdop dan dengan itu terikat. Elektron yang tidak terikat secara kovalen pada atom bahan doped terikat lemah pada atom penderma, juga dikenali sebagai elektron penderma.

Berbanding dengan elektron valens dalam semikonduktor intrinsik, tenaga yang diperlukan oleh elektron penderma untuk beralih ke jalur pengaliran adalah lebih rendah, dan lebih mudah untuk bergerak dalam kekisi bahan semikonduktor dan menjana arus. Walaupun elektron penderma mendapat tenaga dan melompat ke jalur pengaliran, ia tidak meninggalkan lubang elektrik seperti dalam semikonduktor intrinsik, dan atom penderma hanya tetap dalam kekisi kristal bahan semikonduktor selepas kehilangan elektron. Oleh itu, semikonduktor yang memperoleh elektron berlebihan untuk memberikan pengaliran akibat doping dipanggil semikonduktor jenis N, di mana n bermaksud elektron bercas negatif.

Berbeza dengan penderma, apabila atom penerima memasuki kekisi semikonduktor, kerana bilangan elektron valens kurang daripada atom semikonduktor, ia akan membawa kekosongan yang setara, dan kekosongan tambahan ini boleh dianggap sebagai lubang elektrik. Semikonduktor terdop dipanggil semikonduktor jenis P, di mana p bermaksud lubang bercas positif.

Kesan doping digambarkan oleh semikonduktor intrinsik silikon. Silikon mempunyai empat elektron valens, dan bahan doping yang biasa digunakan dalam silikon termasuk unsur trivalen dan kuivalen. Apabila unsur trivalen dengan hanya tiga elektron valens, seperti boron, didopkan ke dalam semikonduktor silikon, boron memainkan peranan sebagai penerima, dan semikonduktor silikon yang didopkan dengan boron adalah semikonduktor jenis P. Sebaliknya, jika unsur pentavalen seperti fosforus (fosforus) didopkan kepada semikonduktor silikon, fosforus memainkan peranan sebagai penderma, dan semikonduktor silikon fosforus terdop menjadi semikonduktor jenis-N.

Bahan semikonduktor boleh didopkan dengan penderma dan penerima, dan bagaimana untuk memutuskan sama ada semikonduktor adalah jenis N atau jenis P bergantung kepada semikonduktor terdop, penerima membawa kepekatan lubang yang lebih tinggi atau penderma membawa kepekatan elektron yang lebih tinggi, iaitu, apakah "pembawa majoriti" semikonduktor. Lawan pembawa majoriti ialah pembawa minoriti. Untuk analisis prinsip operasi komponen semikonduktor, tingkah laku beberapa pembawa dalam semikonduktor adalah sangat penting.

Ketahui lebih lanjut mengenainya daripada Bahagian3

Maklumat perhubungan:

Jika anda mempunyai sebarang idea, sila berbincang dengan kami. Tidak kira di mana pelanggan kami berada dan apa keperluan kami, kami akan mengikut matlamat kami untuk menyediakan pelanggan kami kualiti tinggi, harga rendah dan perkhidmatan terbaik.