16
2) yarim o`tkazgichlar elektron oqimi bilan nurlantiriladi; elektronlarni qo`zg’otish usuli
bilan, ya’ni tezkor elektron oqimi bilan yarimo`tkazgichni bambardimon qilish;
2 - rasm. b) Elektronlar oqimi bilan damlash usuli
3) tashqi elektr maydonidan foydalaniladi: p-n o`tishda to`g’ri
kuchlanish berilganda
zaryad tushuvchilarining injeksiyasi yordamida buni injeksiyasi kuzatish mumkin;
2-rasm. c) tashqi elektr maydonidan foydalanib damlash usuli
Keyingi holatda p – n o`tishlardan foydalanish eng samarali hisoblanadi.
Zaryad
tashuvchilarning konsentratsiyasi nomuvozanat bo`lgan yarim o`tkazgichlarda
nurlanish
rekombinatsiyasini qarab chiqamiz. Rekombinatsiya jarayoni
erkin zaryad tashuvchilar
jufti elektron va teshiklarning yo`qolishiga olib keladigan jarayon hisoblanadi. Umuman
olganda, rekombinatsiya tufayli ajralib chiqqan energiya uch xil jarayon ko`rinishida
amalga oshadi: foton hosil bo`lishi (nurlanish rekombinatsiyasi),
panjaraning qizishi
(fononlar hosil bo`lishi), zaryad tashuvchilarning kinetik energiyasini oshishi (Oje
17
rekombinatsiyasi). Lazer nurlanishi shu jarayonlarning birinchisi bilan ya’ni nurlanish
rekombinatsiyasi bilan bog’lik.
3-rasm. Soha-soha o`tishlarida yarim o`tkazgichlarda manfiy temperatura bo`lish
shartiga tegishi sxema. a – o`tkazuvchanlik sohasi, b –valent sohasi
Yuqorida keltirilgan shaklga binoan yarim o`tkazgichlarda nurlanish rekombinatsiyasi
sohalar orasidagi o`tishlarda (1 strelka) va sohalardan kirishma sathiga o`tganda (strelka
2) hosil bo`lishi mumkin. Shkala akseptor sathi orqali rekombinatsiya ko`rsatilgan. Bu
jarayonda elektron akseptor sathiga nurlanish bilan o`tadi va keyin valent sohasidagi
teshik bilan rekombinatsiyalanadi. Bundan tashqari rekombinatsiya
donor sathi orqali
ham bo`lishi mumkin. Bunda o`tkazuvchanlik sohasidagi elektron donor sathiga o`tadi va
undan nurlanish orqali valent sohasiga o`tadi. Nihoyat nurlanish rekombinatsiyasi ikkala
kirishma sathi orqali ham amalga oshishi mumkin (strelka 2). Jadal damlash ta’sirida
yarimo`tkazgichlarda optik kuchaytirish invers bandlik shartini o`tkazuvchanlik
sohasining tubidagi E va valent sohaning yuqori chegarasida E bajarilganda amalga
oshiriladi. Ruhsat etilgan (o`tkazuvchanlik) sohasining yuqori energetik ishchi sathlarini
elektron bilan to`ldirish, valent sohaning quyi sathlarini to`ldirish ehtimolligidan kattadir.
Shu sababli majburiy nurlanishli o`tish yutilish o`tishlaridan ustunroq bo`ladi. Optik
kuchaytirish kattaligi damlash intensivligiga hamda nurlanish rekombinatsiyasi
ehtimolligiga va temperaturaga bog’liq bo`ladi. Yarimo`tkazgichli
lazerlarda lazer
materiali faol muhit sifatida to`g’ri sohali yarimo`tkazgichlar qo`llaniladi (masalan: GaAs,
18
CdS , PbS). Ularda nurlanishning kvant chiqishi 100 % ga yetishi mumkin. To`g’ri
bo`lmagan sohali yarimo`tkazgichlarda Si Ge , xozircha yarimo`tkazgichli
lazerlar bunyod
etishga erishilganicha yo`q. Lekin biz dissertatsiyamizda sof yarimo`tkazgichlarda lazer
nurini hosil qilishni umumiy holatlarini ko`rib chiqamiz.
