د آپټو الیکترونیکي ټیکنالوژۍ د چټک پرمختګ سره، د سیمیکمډکټر لیزرونه په پراخه کچه په مختلفو برخو لکه مخابراتو، طب، صنعتي پروسس کولو، او LiDAR کې کارول شوي، د دوی د لوړ موثریت، کمپیکټ اندازې، او د ماډل کولو اسانتیا څخه مننه. د دې ټیکنالوژۍ په زړه کې د ګټې منځنی دی، کوم چې په بشپړ ډول مهم رول لوبوي. دا د"د انرژۍ سرچینه"چې د هڅونې اخراج او لیزر تولید فعالوي، د لیزر ټاکل'د فعالیت، طول موج، او د غوښتنلیک ظرفیت.
۱. د ګټې منځنی څه شی دی؟
لکه څنګه چې نوم یې وړاندیز کوي، د ګټې منځنی هغه مواد دي چې نظري تقویت چمتو کوي. کله چې د بهرني انرژۍ سرچینو (لکه بریښنایی انجیکشن یا نظري پمپینګ) لخوا هڅول کیږي، دا د محرک اخراج میکانیزم له لارې د پیښې رڼا پراخه کوي، چې د لیزر محصول ته لار هواروي.
په سیمیکمډکټر لیزرونو کې، د ګټې منځنی معمولا د PN جنکشن کې د فعالې سیمې څخه جوړ شوی وي، چې د موادو جوړښت، جوړښت، او د ډوپینګ میتودونه یې په مستقیم ډول د کلیدي پیرامیټرو لکه د حد جریان، د اخراج طول موج، موثریت، او حرارتي ځانګړتیاو اغیزه کوي.
2. په سیمیکمډکټر لیزرونو کې د عام ګټې مواد
د III-V مرکب نیمه سیمیکمډکټرونه تر ټولو عام کارول شوي ګټې مواد دي. عادي مثالونه پدې کې شامل دي:
①GaAs (ګیلیم ارسنایډ)
د لیزرونو د خپریدو لپاره مناسب چې په 850 کې وي–د ۹۸۰ نانو میتره رینج، چې په پراخه کچه په نظري مخابراتو او لیزر چاپ کې کارول کیږي.
②په P (انډیم فاسفایډ)
د ۱.۳ µm او ۱.۵۵ µm بانډونو کې د اخراج لپاره کارول کیږي، چې د فایبر آپټیک مخابراتو لپاره خورا مهم دي.
③انګاایس پي / الګاایس / انګااین
د دوی ترکیبونه د مختلفو طول موجونو د ترلاسه کولو لپاره تنظیم کیدی شي، چې د ټون ایبل طول موج لیزر ډیزاینونو لپاره اساس جوړوي.
دا مواد معمولا مستقیم بینډ ګیپ جوړښتونه لري، چې دوی د فوټون اخراج سره د الکترون سوري بیا ترکیب کې خورا اغیزمن کوي، چې د سیمیکمډکټر لیزر ګین میډیم کې د کارولو لپاره مثالی دی.
۳. د ګټې جوړښتونو ارتقا
لکه څنګه چې د جوړونې ټیکنالوژیو پرمختګ کړی، په سیمیکمډکټر لیزرونو کې د ګټې جوړښتونه د لومړني هوموجنکشن څخه هیټروجنکشن ته، او نور پرمختللي کوانټم څاه او کوانټم ډاټ ترتیبونو ته وده کړې.
①د هیټروجنکشن ګین میډیم
د سیمیکمډکټر موادو سره د مختلفو بینډ ګیپونو سره یوځای کولو سره، کیریرونه او فوټونونه په مؤثره توګه په ټاکل شویو سیمو کې محدود کیدی شي، د ګټې موثریت لوړوي او د حد جریان کموي.
②د کوانټم څاه جوړښتونه
د فعالې سیمې ضخامت د نانومیټر پیمانه کمولو سره، الکترونونه په دوه ابعادو کې محدود کیږي، چې د وړانګو بیا یوځای کولو موثریت د پام وړ زیاتوي. دا د ټیټ حد جریان او غوره حرارتي ثبات سره لیزرونو پایله لري.
③د کوانټم نقطو جوړښتونه
د ځان راټولولو تخنیکونو په کارولو سره، صفر ابعادي نانو جوړښتونه جوړیږي، چې د انرژۍ په کچه تیز ویش چمتو کوي. دا جوړښتونه د ګټې لوړ ځانګړتیاوې او د طول موج ثبات وړاندې کوي، چې دوی د راتلونکي نسل لوړ فعالیت سیمیکمډکټر لیزرونو لپاره د څیړنې ځای جوړوي.
۴. د ګټې منځنی څه شی ټاکي؟
①د اخراج څپې اوږدوالی
د موادو د بند واټن لیزر ټاکي'د طول موج. د مثال په توګه، InGaAs د نږدې انفراریډ لیزرونو لپاره مناسب دی، پداسې حال کې چې InGaN د نیلي یا بنفش لیزرونو لپاره کارول کیږي.
②موثریت او ځواک
د بار وړونکو خوځښت او د غیر وړانګو بیا یوځای کیدو کچه د نظري څخه بریښنایی تبادلې موثریت اغیزه کوي.
③د تودوخې فعالیت
مختلف مواد د تودوخې بدلونونو ته په مختلفو لارو ځواب ورکوي، چې په صنعتي او نظامي چاپیریال کې د لیزر اعتبار اغیزه کوي.
④د انډول کولو غبرګون
د ګټې منځنی برخه په لیزر اغیزه کوي'د غبرګون سرعت، کوم چې د لوړ سرعت مخابراتي غوښتنلیکونو کې خورا مهم دی.
۵. پایله
د سیمیکمډکټر لیزرونو په پیچلي جوړښت کې، د ګټې منځنی په ریښتیا سره د هغې "زړه" دی.-نه یوازې د لیزر د تولید لپاره مسؤل دی بلکه د هغې د ژوند، ثبات او غوښتنلیک سناریوګانو اغیزمن کولو لپاره هم مسؤل دی. د موادو انتخاب څخه تر ساختماني ډیزاین پورې، د میکروسکوپیک فعالیت څخه تر مایکروسکوپي میکانیزمونو پورې، د ګټې مینځنۍ کې هر پرمختګ د لیزر ټیکنالوژي د لوی فعالیت، پراخو غوښتنلیکونو او ژورې سپړنې په لور هڅوي.
د موادو ساینس او نانو-فابریکیشن ټیکنالوژۍ کې د دوامداره پرمختګونو سره، تمه کیږي چې راتلونکي لاسته راوړنې منځنی به لوړ روښانتیا، پراخه طول موج پوښښ، او هوښیار لیزر حلونه راوړي.-د ساینس، صنعت او ټولنې لپاره د ډیرو امکاناتو خلاصول.
د پوسټ وخت: جولای-۱۷-۲۰۲۵