"gaa1as" - 1 õppematerjal

Teema 4, Optoelektroonika elemendid ja infoesitusseadmed

13. Laserdioodi struktuur (a) ja stimuleeritud kiirguse spektri näide (b) [2]. Valguskiirguse tekkimiseks on vaja, et stimuleeritud rekombinatsioone koos kvantide ehk footonite eraldumisega toimuks rohkem kui kvantide neeldumisi. Selleks tuleb siirde piirkonnas luua olukord, mispuhul aatomite kõrge energeetiline nivoojuhtivustsoon on elektronide poolt hõivatum kui madalam ehk valentstsoon. Selline pöördhõive on saavutatav laengukandjate intensiivse injektsiooniga heterosiirdesse GaA1As/GaAs. Selleks on vaja pärivoolu tihedusega vähemalt 5 A siirde ristlõike 1 mm2 kohta. Kuna laseri joonmõõtmed siirde tasapinnas on c.a. 0,1 mm, siis kujuneb nn pöördhõive reziim juba 50 mA vooluga. Kirjeldatud tingimustel tekib valguskvante rohkem kui neid neeldub, sest pöördhõive tõttu on valentsvööndi lae lähedal väga vähe elektrone, millele kvandi energia saaks kanduda. Selle tulemusena siirde tasapinnas leviv valguslaine võimeneb (tema amplituud suureneb).