د آپټو الیکترونیکي ټیکنالوژۍ د چټک پرمختګ سره، د سیمیکمډکټر لیزرونو په پراخه کچه د مخابراتو، طبي تجهیزاتو، لیزر رینج کولو، صنعتي پروسس کولو، او مصرف کونکي بریښنایی برخو کې کارول شوي دي. د دې ټیکنالوژۍ په زړه کې د PN جنکشن پروت دی، کوم چې مهم رول لوبوي - نه یوازې د رڼا د اخراج سرچینې په توګه بلکې د وسیلې د عملیاتو بنسټ په توګه هم. دا مقاله په سیمیکمډکټر لیزرونو کې د PN جنکشن جوړښت، اصولو او کلیدي دندو روښانه او لنډه کتنه وړاندې کوي.
۱. د PN جنکشن څه شی دی؟
د PN جنکشن هغه انٹرفیس دی چې د P-ډول سیمیکمډکټر او N-ډول سیمیکمډکټر ترمنځ رامینځته کیږي:
د P-ډول سیمیکمډکټر د منلو وړ ناپاکۍ لکه بوران (B) سره ډوپ شوی، چې د ډیری چارج وړونکو سوري جوړوي.
د N ډوله سیمیکمډکټر د بسپنه ورکوونکو ناپاکیو لکه فاسفورس (P) سره ډوپ شوی دی، چې الکترونونه یې اکثریت لیږدونکي جوړوي.
کله چې د P-ډول او N-ډول مواد په تماس کې راوړل شي، نو د N-سیمې څخه الکترونونه د P-سیمې ته خپریږي، او د P-سیمې څخه سوري د N-سیمې ته خپریږي. دا خپریدل د کمښت سیمه رامینځته کوي چیرې چې الکترونونه او سوري بیا سره یوځای کیږي، چارج شوي ایونونه پریږدي چې داخلي بریښنایی ساحه رامینځته کوي، چې د جوړ شوي احتمالي خنډ په نوم پیژندل کیږي.
۲. په لیزرونو کې د PN جنکشن رول
(۱) د کیریر انجیکشن
کله چې لیزر کار کوي، د PN جنکشن مخ په وړاندې خواخوږي لري: د P-سیمه د مثبت ولتاژ سره او د N-سیمه د منفي ولتاژ سره وصل ده. دا داخلي بریښنایی ساحه لغوه کوي، الکترونونه او سوري ته اجازه ورکوي چې په جنکشن کې فعالې سیمې ته داخل شي، چیرې چې دوی احتمال لري چې بیا یوځای شي.
(۲) د رڼا اخراج: د هڅول شوي اخراج اصل
په فعاله سیمه کې، انجکشن شوي الکترونونه او سوري بیا سره یوځای کیږي او فوټونونه خوشې کوي. په پیل کې، دا پروسه په خپل سري ډول خپریږي، مګر لکه څنګه چې د فوټون کثافت زیاتیږي، فوټونونه کولی شي د الکترون-سوري بیا ترکیب هڅوي، د ورته پړاو، لوري او انرژۍ سره اضافي فوټونونه خوشې کوي - دا هڅول شوی اخراج دی.
دا پروسه د لیزر بنسټ جوړوي (د وړانګو د هڅول شوي اخراج له لارې د رڼا تقویه کول).
(۳) ګین او ریزوننټ غارونه د لیزر محصول جوړوي
د هڅول شوي اخراج د زیاتولو لپاره، د سیمیکمډکټر لیزرونه د PN جنکشن دواړو خواوو کې د ریزونینټ غارونه شاملوي. د مثال په توګه، د څنډې په خپریدونکي لیزرونو کې، دا د توزیع شوي بریګ انعکاس کونکو (DBRs) یا د عکس پوښونو په کارولو سره ترلاسه کیدی شي ترڅو رڼا مخ په وړاندې منعکس کړي. دا ترتیب د رڼا ځانګړي طول موجونو ته اجازه ورکوي چې پراخه شي، چې په پایله کې یې خورا همغږي او لارښود لیزر محصول رامینځته کیږي.
۳. د PN جنکشن جوړښتونه او ډیزاین اصلاح کول
د سیمیکمډکټر لیزر ډول پورې اړه لري، د PN جوړښت ممکن توپیر ولري:
واحد هیټروجنکشن (SH):
د P-سیمه، N-سیمه، او فعاله سیمه د ورته موادو څخه جوړه شوې ده. د بیا یوځای کیدو سیمه پراخه او لږ موثره ده.
دوه ګونی هیټروجنکشن (DH):
د P- او N- سیمو ترمنځ یو تنګ بانډ ګیپ فعال طبقه سینڈوچ شوې ده. دا دواړه کیریرونه او فوټونونه محدودوي، چې د پام وړ موثریت ښه کوي.
د کوانټم څاه جوړښت:
د کوانټم محدودیت اغیزو رامینځته کولو لپاره د الټرا پتلي فعال طبقې څخه کار اخلي، د حد ځانګړتیاوې او د ماډولیشن سرعت ښه کوي.
دا جوړښتونه ټول د PN جنکشن سیمه کې د کیریر انجیکشن، بیا ترکیب، او د رڼا اخراج موثریت لوړولو لپاره ډیزاین شوي دي.
۴. پایله
د PN جنکشن په ریښتیا سره د سیمیکمډکټر لیزر "زړه" دی. د مخکینۍ تعصب لاندې د کیریرونو انجیکشن کولو وړتیا د لیزر تولید لپاره بنسټیز محرک دی. د ساختماني ډیزاین او موادو انتخاب څخه تر فوټون کنټرول پورې، د ټول لیزر وسیلې فعالیت د PN جنکشن غوره کولو شاوخوا ګرځي.
لکه څنګه چې آپټو الیکترونیکي ټیکنالوژي پرمختګ ته دوام ورکوي، د PN جنکشن فزیک ژوره پوهه نه یوازې د لیزر فعالیت لوړوي بلکه د لوړ ځواک، لوړ سرعت، او ټیټ لګښت لرونکي سیمیکمډکټر لیزرونو راتلونکي نسل پراختیا لپاره یو قوي بنسټ هم ایږدي.
د پوسټ وخت: می-۲۸-۲۰۲۵