Полупроводниковые лазеры и светодиоды. История создания и перспективы использования в будущем

Введение ……………………………………………………………………….….3
1. Полупроводниковые лазеры ……………………………………………....4
1.1. Принцип работы полупроводниковых лазеров ………………………5
2. Светодиоды ………………………………………………………………...7
2.1. Принцип работы светодиодов …………………………………………7
3. История создания светодиодов и полупроводниковых лазеров. ……….8
4. Перспективы использования в будущем полупроводниковых лазеров и светодиодов ………………………………………………………………...9
Заключение ………..……………………………………………………………..11
Список литературы ……………………………………………………………...12

Весь текст будет доступен после покупки

Термин "лазер" появился совсем недавно, но быстро вошел в обиход. Появление лазеров - одно из самых впечатляющих достижений квантовой электроники, принципиально нового направления в науке, возникшего в середине 50-х годов.
Впервые генераторы электромагнитного излучения, использующие механизм вынужденного перехода, были созданы в 1954 г. советскими фи-зиками А.М. Прохоровым и Н. Г. Басовым и одним американским физи-ком Ч. Таунсом на частоте 24 ГГц. Активной средой служил аммиак.
Первый в истории квантовый генератор оптического диапазона был создан Т. Мейманом в 1960 г. Буквы основных компонентов английской фразе "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation" (Усиление света с помощью индуцированного излучения) и образовали название но-вого прибора. В качестве источника излучения в нём служит кристалл ис-кусственного рубина, генератор работает в импульсном режиме. Через год появился первый газовый лазер с непрерывным излучением (Джаван, Бен-нет, Эриот - США). А ещё год спустя одновременно в СССР и США был создан полупроводниковый лазер.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Полупроводниковые лазеры
Полупроводниковые лазеры – это оптоэлектронные устройства,
генерирующие когерентное излучение при пропускании через них
электрического тока. Так же, как и у других лазеров (рубиновый лазер
или лазер на смеси He - Ne), излучение п/п лазера высоко
монохроматично (имеет узкую спектральную полосу) и создает строго
направленный луч света [3].
В качестве активной среды для полупроводниковых лазеров необходимо использовать прямозонные материалы, и, таким образом, обычные одноэлементные полупроводники, например, Si или Ge, здесь не подходят. Большая часть материалов для полупроводниковых лазеров основано на соединениях элементов III группы периодической таблицы (например, А1, Ga, In) с элементами V группы (такими, как N , Р, As, Sb) — так называемые соединения группы A_III B_V . Один из наиболее известных примеров — материал GaAs, а также тройные (AlGaAs, InGaAs) и четверные (InGaAsP) сплавы. Длина волны непрерывного излучения лазера на соединениях группы A_III B_V , в основном, лежит в диапазоне 630-1600 нм. В последнее время были разработаны вызывающие большой интерес полупроводниковые лазеры на структуре InGaN, которые обеспечивают непрерывное излучение при комнатной температуре в синей области спектра (~410 нм). Такие лазеры обещают стать наиболее перспективными из имеющихся полупроводниковых лазеров для генерации лазерного излучения в очень важном сине-зеленом диапазоне длин волн. Однако полупроводниковые лазерные материалы не ограничиваются только соединениями группы A_III B_V .
Стоит отметить, что для сине-зеленого края спектра существуют широкозонные полупроводники, в которых используются соединения элементов II группы (например Cd и Zn) с элементами VI группы (S, Se), — так называемые соединения группы A_II B_VI. Для другого конца электромагнитного спектра можно отметить полупроводники, основанные на некоторых соединениях группы A_IV B_VI , например свинцовые соли элементов S, Se и Те, позволяющие получить излучение в средней инфракрасной области (от 4 мкм до 29 мкм). Однако из-за малой ширины запрещенной зоны эти лазеры требуют охлаждения до критически низких температур (криогенные температуры). Следует отметить, что в последнее время для указанного инфракрасного диапазона (средний ИК-диапазон) были разработаны новые квантовокаскадные лазеры, не требующие для своего охлаждения криогенных температур [1].

Весь текст будет доступен после покупки

1. Звелто О. Принципы лазеров / Пер. под науч. ред. Т. А. Шмаонова. 4-еизд. — СПб.: Издательство «Лань», 2008. — 720 с: ил. — (Учеб-ные пособия для вузов. Специальная литература) [Текст].
2. https://works.doklad.ru/view/IRi85KHgqxc/all.html [Электронный ре-сурс]
3. http://ic-line.ua/wiki/glava-29 [Электронный ресурс]
4. https://www.bestreferat.ru/referat-206216.html [Электронный ресурс]
5. Грибковский В.П. Полупроводниковые лазеры: Учеб. Пособие по спец. «Радиофизика и электроника». – Мн.: Университетское, 1988 – 304 с. [Текст].
6. https://cnews.ru/articles/nanolazery_budushchee_tehnologii_i_rynka [Элек тронный ресурс]

Весь текст будет доступен после покупки