Na te whanaketanga tere o te hangarau optoelectronic, kua kitea e nga lasers semiconductor nga tono whanui i roto i nga mara penei i te whakawhitiwhiti korero, nga taputapu hauora, te laser rangi, te tukatuka ahumahi, me te hikohiko kaihoko. Kei te uho o tenei hangarau ko te PN junction, he mahi nui—ehara i te mea ko te puna marama noa engari ko te turanga o te mahi o te taputapu. Ko tenei tuhinga e whakarato ana i te tirohanga marama me te poto o te hanganga, nga kaupapa, me nga mahi matua o te hononga PN i roto i nga laser semiconductor.
1. He aha te PN Junction?
Ko te hononga PN ko te atanga i hangaia i waenga i te momo-P me te momo-N:
Ko te semiconductor momo-P ka whakakiia ki nga poke tango, penei i te boron (B), ka hanga rua te nuinga o nga kaikawe utu.
Ko te semiconductor momo-N ka whakakiihia ki nga poke o te kaituku, penei i te ūkuikui (P), ka waiho nga irahiko te nuinga o nga kawe.
I te wa e whakauruhia ai nga taonga P-momo me nga momo-N, ka rere nga irahiko mai i te rohe-N ki roto i te rohe-P, me nga kohao mai i te rohe-P ka marara ki te rohe-N. Ka hangaia e tenei whakamaaramatanga he rohe whakahekenga ka whakakotahi ano nga irahiko me nga kohao, ka mahue mai nga katote katoo e hanga ana i te papa hiko o roto, e mohiotia ana he arai i hangaia.
2. Te Mahi a te PN Junction i roto i nga Lasers
(1) Werohanga Kaikawe
I te wa e mahi ana te laser, ko te PN junction kei te taha whakamua: ka hono te rohe-P ki te ngaohiko pai, me te rohe-N ki te ngaohiko kino. Ka whakakorea e tenei te waahi hiko o roto, ka tuku i nga irahiko me nga kohao ki te werohia ki roto i te rohe kaha i te hononga, kei reira pea ka whakakotahi ano.
(2) Te Putanga Maama: Te Putanga o te Whakaoho Whakaoho
I roto i te rohe kaha, i werohia irahiko me rua recombine me te tuku whakaahua. I te timatanga, he tuku noa tenei mahi, engari ka piki ake te kiato o te whakaahua, ka taea e nga whakaahua te whakaihiihi ano i te whakakotahitanga o te kohao-hiko, me te tuku i etahi atu whakaahua he rite tonu te wahanga, te ahunga me te kaha—he whakahihiri tenei.
Ko tenei tukanga te turanga o te taiaho (Te Whakanuia Maama na te Whakaoho Whakaoho o te Irirangi).
(3) Puka Puka Whakaputa Taiaho Nga Roa Whakanui me te Resonant
No te faarahi i te haamaramaramaraa, te mau laser semiconductor i roto i te mau apoo resonant i na pae e piti o te junction PN. I roto i te taiaho-emitting taiaho, hei tauira, ka taea te whakatutuki i tenei ma te whakamahi i nga Whakaata Whakaata Bragg Tohatoha (DBRs) me nga paninga whakaata hei whakaata i te marama ki muri me muri. Ma tenei tatūnga ka taea te whakanui ake i nga roangaru o te marama, i te mutunga ka puta he putanga taiaho tino pai me te ahunga.
3. PN Hunga Hanganga me te Arotautanga Hoahoa
I runga i te momo laser semiconductor, ka rereke te hanganga PN:
Takitahi Takitahi (SH):
Ko te rohe-P, te rohe-N, me te rohe kaha he mea hanga mai i te mea kotahi. He whanui te rohe whakakotahi, he iti ake te whai hua.
Hononga Takirua (DH):
He paparanga hohe mokowhiti whaiti ake i waenganui i nga rohe-P me N. Ka herea e tenei nga kaikawe me nga whakaahua, ka tino pai ake te pai.
Hanganga Poka Rarangi:
Ka whakamahi i te paparanga kaha tino kikokore ki te hanga i nga paanga herenga rahi, te whakapai ake i nga ahuatanga o te paepae me te tere whakarereke.
Ko enei hanganga katoa i hangaia hei whakarei ake i te pai o te kawe i te werohanga, te whakakotahitanga, me te tuku marama i roto i te rohe junction PN.
4. Whakamutunga
Ko te hononga PN te "ngakau" o te laser semiconductor. Ko tana kaha ki te wero i nga kaikawe i raro i te whakararu whakamua ko te keu matua mo te whakatipuranga laser. Mai i te hoahoa hanganga me te kowhiringa rauemi ki te whakahaere whakaahua, ko te mahi o te taputapu laser katoa e huri haere ana ki te arotau i te hononga PN.
I te mea kei te haere tonu nga hangarau optoelectronic, ko te maaramatanga hohonu ki te ahupūngao PN junction ehara i te whakanui noa i te mahi laser engari ka whakatakoto ano hoki i te turanga pakari mo te whanaketanga o te whakatipuranga o muri mai o nga laser semiconductor teitei, te tere, me te utu iti.
Te wa tuku: Mei-28-2025