半導(dǎo)體激光器原理教學(xué)課件

Semiconductorlasers半導(dǎo)體激光器原理與制造SemiconductorlaserdiodePrinciple&FabricationSemiconductorlasers主要內(nèi)容1.半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)知識2.半導(dǎo)體激光器工作原理3.工作特性及參數(shù)4.結(jié)構(gòu)及制造工藝5面發(fā)射激光器Semiconductorlasers半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)知識1.能帶理論2.直接帶隙和間接帶隙半導(dǎo)體3.能帶中電子和空穴的分布4.量子躍遷5.半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)6.半導(dǎo)體激光器的材料選擇Semiconductorlasers能帶理論:晶體中原子能級分裂晶體中的電子作共有化運動,所以電子不再屬Electronicbandstructure于某一個原子,而是屬于整個晶體共有allowedenergyband晶體中原子間相互作用,導(dǎo)致能級分裂,由于原子數(shù)目巨大,所以分裂的能級非常密集,認(rèn)為orbiddenenergygap是準(zhǔn)連續(xù)的,即形成能F帶電子總是先填充低能級,0K時,價帶中填滿了電atedatomsNatomsina子,而導(dǎo)帶中沒有電子crystallinesolidSemiconductorlasers導(dǎo)體絕緣體半導(dǎo)體InsulatorSemiconductorconductionbandconductionbandvalenceSemiconductorlasers能帶中電子和空穴的分布是導(dǎo)帶中絕大多數(shù)電子分布在導(dǎo)帶底。Ef為費米能級,它在能帶中的位置直觀的標(biāo)志著電子占據(jù)量子態(tài)的情況費米能級位置高,說明有較多能量較高的量子態(tài)上有電子。Semiconductorlasers能帶中電子和空穴的分布concentonN型半導(dǎo)體中的電子和空穴在能級中的分布(熱平衡狀態(tài))Semiconductorlasers能帶中電子和空穴的分布AcceptorlevelCarrierconeentrationP型半導(dǎo)體中的電子和空穴在能級中的分布(熱平衡狀態(tài))Semiconductorlasers量子躍遷·光的自發(fā)發(fā)射(是半導(dǎo)體發(fā)光的基礎(chǔ))ontaneousemission光的受激吸收E(是導(dǎo)體探測器~ww口EontaneousabsorptionSemiconductorlasers量子躍遷PROCESSOFSTIMULATEDRECOMBINATIONAAAEEAnelectron-holepairRecombinationattheTworesultingphotonsandanotherphotonenergyhoisstimulatedarecoherentthesamebythephotonoftheenergy·phasesameenergyhopropagationdirection光的