半導(dǎo)體激光器是以直接帶隙半導(dǎo)體材料構(gòu)成的 Pn 結(jié)或 Pin 結(jié)為工作物質(zhì)的一種小型化激光器。半導(dǎo)體激光工作物質(zhì)有幾十種,目前已制成激光器的半導(dǎo)體材料有砷化鎵、砷化銦、銻化銦、硫化鎘、碲化鎘、硒化鉛、碲化鉛、鋁鎵砷、銦磷砷等。半導(dǎo)體激光器的激勵(lì)方式主要有三種,即電注入式 、光泵式和高能電子束激勵(lì)式。絕大多數(shù)半導(dǎo)體激光器的激勵(lì)方式是電注入,即給 Pn 結(jié)加正向電壓,以使在結(jié)平面區(qū)域產(chǎn)生受激發(fā)射 ,也就是說(shuō)是個(gè)正向偏置的二極管 。因此半導(dǎo)體激光器又稱為半導(dǎo)體激光二極管。對(duì)半導(dǎo)體來(lái)說(shuō),由于電子是在各能帶之間進(jìn)行躍遷 ,而不是在分立的能級(jí)之間躍遷,所以躍遷能量不是個(gè)確定值, 這使得半導(dǎo)體激光器的輸出波長(zhǎng)展布在一個(gè)很寬的范圍上。它們所發(fā)出的波長(zhǎng)在0.3~34μm之間。其波長(zhǎng)范圍決定于所用材料的能帶間隙 ,最常見(jiàn)的是AlGaAs雙異質(zhì)結(jié)激光器,其輸出波長(zhǎng)為750~890nm。
半導(dǎo)體激光器制作技術(shù)經(jīng)歷了由擴(kuò)散法到液相外延法(LPE), 氣相外延法(VPE),分子束外延法(MBE),MOCVD 方法(金屬有機(jī)化合物汽相淀積),化學(xué)束外延(CBE)以及它們的各種結(jié)合型等多種工藝。半導(dǎo)體激光器最大的缺點(diǎn)是:激光性能受溫度影響大,光束的發(fā)散角較大(一般在幾度到20度之間),所以在方向性、單色性和相干性等方面較差。但隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展, 半導(dǎo)體激光器的研究正向縱深方向推進(jìn) ,半導(dǎo)體激光器的性能在不斷地提高。以半導(dǎo)體激光器為核心的半導(dǎo)體光電子技術(shù)在 21 世紀(jì)的信息社會(huì)中將取得更大的進(jìn)展,發(fā)揮更大的作用。
審核編輯黃宇
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