Полупроводниковые лазеры - Отчет по практике

Кафедра проблемно-ориентированных вычислительных комплексовВ основе работы абсолютного большинства полупроводниковых приборов лежат физические явления в электронно-дырочного перехода, электронно-дырочный переход (р-n - переход). 2) Резка слитков на пластины происходит алмазным диском с внутренней режущей кромкой, который заключается в следующем. Оно заключается в растворении не задублированных участков в растворах, на основе которых изготовлен фоторезист. КПД теоретически может достигать значений, близких к 100%, реально получено 80%, что намного больше, чем в лазерах других типов. Основы теории полупроводниковых лазеров впервые были изложены в публикациях Н.Г.Басов, Б.М.Вула, Ю.М.Попова, задолго до появления первого лазера на арсениде галлия.Активным элементом в полупроводниковых лазерах служит арсенид галлия, кремний с примесями индия, фосфид галлия и др. полупроводниковые материалы. Несмотря на то, что полупроводники являются одной из разновидностей кристаллических материалов, полупроводниковые лазеры обычно выделяют в отдельную группу вследствие их специфических свойств. Рабочей частью таких инжекционных полупроводниковых лазеров достаточно тонкий промежуточный слой между двумя областями с электронной и дырочной проводимостью - так называемый p-n-переход, то есть их конструкция практически ничем не отличается от конструкции известного плоскостного полупроводникового диода. Активным элементом в полупроводниковых лазерах служит арсенид галлия, кремний с примесями индия, фосфид галлия и др. полупроводниковые материалы.

В основе работы абсолютного большинства полупроводниковых приборов лежат физические явления в электронно-дырочного перехода, электронно-дырочный переход (р-n - переход). Как правило, в полупроводниковых лазерах используются несимметричные переходы, которые характеризуются разной концентрацией примесей ND и NA. Отношение концентрации может достигать нескольких порядков.

1. Особенности производства

Полупроводниковые приборы занимают ведущее место в электротехнической промышленности и активно влияют на другие отрасли промышленности: энергомашиностроения, железнодорожный транспорт, линии электропередач и др.

Технология полупроводниковых приборов представляет собой сложный комплекс процессов, каждый из которых является самостоятельным и весьма важным научным направлением. Это механические, химические, электрохимические, термохимические, термофизические, металлургические, кристаллизационные процессы.

Наиболее явными чертами современной полупроводниковой электроники является рост сложности приборов и уменьшение размеров элементов структур. На одной полупроводниковой пластине диаметром 50-75 мм формируется около тысячи приборов.

Брак, предположено на любой из которых операций, является неисправимым. Технологические дефекты накапливаются и вызывают недостаток прибора. В связи с этим полупроводниковое производство характеризуется очень жесткими требованиями к параметрам технологических процессов на всех операциях. Совокупность технологических параметров составляет технологический режим, которых тщательно отрабатывается и затем поддерживается на каждой операции.

Эффективность электронной аппаратуры обусловлена высокой быстродействием, точностью и чувствительностью элементов, входящих в нее. полупроводниковый лазер инверсный нелинейный

Способы изготовления полупроводниковых приборов существенно различаются. Однако во всех случаях кристалл подвергается ряду общих основных технологических операций, последовательность которых составляет технологический маршрут. Типичный маршрут, в зависимости от вида конкретного изделия может содержать следующие операции: 1) Входной контроль. Входному контролю подвергают слитки полупроводникового материала. Наиболее распространенными видами контроля является измерение типа электропроводности, удельного сопротивления, времени жизни и подвижности носителей заряда, плотности дислокаций и других структурных дефектов. На материалах, используемых для изготовления светоизлучающих приборов, контролирующих квантовую эффективность и длину волны фотолюминесценции.

2) Резка слитков на пластины происходит алмазным диском с внутренней режущей кромкой, который заключается в следующем. На шпиндель станка крепят алмазный диск. В середину полого шпинделя размещают держа с приклеенным полупроводниковым слитком. Перед началом весь слиток находится в середине шпинделя, и только его торцевая часть немного выступает за кромку алмазного диска. Затем включают станок и начинают перемещать, держа в горизонтальном (или вертикальном) направлении, в некоторый момент слиток касается алмазного диска и начинается процесс резки. При полном отрезании пластины от слитка держатель отводится в исходное положение и выдвигается со шпинделя на длину, равную толщине отрезаемой пластины. После чего процесс резки повторяется.

- Шлифовка и полировка пластин. Шлифовка происходит на твердых доводочных дисках - шлифовщиках абразивными микропорошками. Зернистость микро порошков для шлифовки пластин берут такую: при предыдущем шлифовке - от М14 до М10, а при конечном - от М7 до М5. это даст возможность получить 9-12-й класс чистоты обработки. Далее пластины подвергают односторонней полировке с использованием свободного абразива. В результате получаем поверхность пластин с чистотой обработки, соответствующей 13-14 класса.

- Обезжиривание. Обезжиривания производится с помощью фреона-113 (CCLF3), вещества с температурой кипения 47,6 °С и плотностью 1,57 г / м3. Он не горит, не токсичен, обеспечивает высокую эффективность очистки и позволяет отказаться от следующих операций промывки в деионизированной воде.

- Сушка. После промывки пластины сушат в термостате или под инфракрасной лампой при температуре 120 - 150 ° С.

- Нанесение фоторезиста происходит с помощью центрифуги. При этом пластину размещают в центре платформы центрифуги, прижимают с помощью вакуумного насоса и приводят вместе с платформой к вращению. При вращении в центр пластины наносят дозированное количество раствора фоторезиста. Центробежные силы выравнивают слой фоторезиста по поверхности.

- Сушка проводится для полного удаления органического растворителя при этом температура и время сушки должны исключать возможность термического дублирования фоторезиста.

- Формирование Фото-Маски. Скрытое изображение Фото-Маски в слои фоторезиста достигается экспонированием фоторезиста через групповой фотошаблон. Экспонирования фоторезиста проводится на специальной установке для смещения и экспонирования ЕМ-512.

- Проявление фоторезиста. Оно заключается в растворении не задублированных участков в растворах, на основе которых изготовлен фоторезист. После чего проводят промывку пластин.

- Травление защитного слоя. Травники, растворяя данный слой, не должны действовать на ниже лежащий материал основы. Скорость (время) пищеварение должна быть согласована с толщиной фото маски, чтобы обеспечить ей необходимую устойчивость

- Дифузия. Проводиться в однозонной печи, при температуре 1000 К. В качестве элемента, который выступает диффузанта, является арсенид (As). При достаточном нагреве он начинает испаряться из источника диффузанта (As2O3) и переносится в зону диффузий, где оседает на кремниевые пластины. Диффузия осуществляется в течение 2:00.

- Снятие фоторезиста проводится групповым методом путем погружения пластин в подогретый раствор или размещения их в специальную камеру, где фоторезист удаляется с помощью кислородной плазмы. При этом необходимо полностью очистить поверхность пластины от резиста, поскольку неполное его удаление может привести к возникновению дефектов при металлизации.

- Металлизация алюминием. Процесс металлизации алюминием выполняется с помощью вакуумного термического испарения алюминия с испарителей резистивного типа. Процесс испарения осуществляется на много позиционных вакуумных установках УВН при непрерывном вращении многопозиционной карусели с пластинами при окончательном давлении порядка 10-6 мм и температуре пластин 200 °С.

- Формирование Фото-Маски. Скрытое изображение Фото-Маски в слои фоторезиста достигается экспонированием фоторезиста через групповой фотошаблон. Экспонирования фоторезиста проводится на специальной установке для смещения и экспонирования ЕМ-512. При этой операции важно совмещение рисунка фотошаблона относительно рисунке предыдущей фотолитографии.

- Проявление фоторезиста. Оно заключается в растворении не задублированных участков в растворах, на основе которых изготовлен фоторезист. После чего проводят промывку пластин.

- Стравливания алюминия можно провести как жидкостным методом, так и сухим (с помощью плазмы).

- Снятие фоторезиста проводится групповым методом путем погружения пластин подогретый раствор или размещения их в специальную камеру, где фоторезист удаляется с помощью кислородной плазмы

- Скрабирование и разламывания пластин на кристаллы. Эта операция проводится с помощью алмазного резца, которым наносятся риски или разделяющие канавки между готовыми структурами. После этого пластины разламываются на кристаллы с помощью механических напряжений, создаваемых валиком.

19) разварки выводов и корпусирования. Кристалл напаивают на кристалоудерживатель, осуществляют разводку - подсоединение электрических выводов к контактам базы, эмиттера и герметизируют, помещая в металлостеклянный корпус серии КД-5.

- Контроль качества. Для оценки параметров и надежности приборов их направляют в отдел технического контроля, где проводят электрические, климатические и механические испытания. Они важны для правильной информации о качестве и надежности приборов. Кроме этого каждая технологическая операция сопровождается контролем качества обработки, например измерением глубины диффузии, толщину эпитаксиального слоя или удельного или поверхностного сопротивления. После того, как в структуре созданы р-n-переходы, производят контроль электрических параметров - напряжения пробоя, тока утечки, вместимости. В технологическом маршруте предусмотрены специальные контрольные карты.

2. Общие свойства

Активным элементом в полупроводниковых лазерах служит арсенид галлия, кремний с примесями индия, фосфид галлия и др. полупроводниковые материалы. Несмотря на то, что полупроводники являются одной из разновидностей кристаллических материалов, полупроводниковые лазеры обычно выделяют в отдельную группу вследствие их специфических свойств. Это, прежде всего, простота возбуждения (накачки) - большинство полупроводниковых лазеров работают при пропускании через них электрического тока. Рабочей частью таких инжекционных полупроводниковых лазеров достаточно тонкий промежуточный слой между двумя областями с электронной и дырочной проводимостью - так называемый p-n-переход, то есть их конструкция практически ничем не отличается от конструкции известного плоскостного полупроводникового диода. При пропускании через этот p-n-переход тока в прямом направлении в результате рекомбинации свободных электронов и дырок происходит излучение света. Образующиеся ионы, в свою очередь, стимулируют прочеса рекомбинации, индуцируя дополнительные фотоны.

Большим преимуществом полупроводникового лазера по сравнению с другими, является его малые размеры (~ 1мм3). Полупроводниковые лазеры могут работать как в импульсном, так и в непрерывном режимах. КПД теоретически может достигать значений, близких к 100%, реально получено 80%, что намного больше, чем в лазерах других типов. Диапазон волн, излучений полупроводниковым лазером, очень высокий - примерно от 0,3 до 30 мкм.

Недостатками полупроводниковых лазеров является их сравнительно небольшая мощность, большая ширина спектральной линии (108-1012 Гц), большой угол расхождения, который составляет единицы и даже десятки угловых градусов.

Возможность использования полупроводников в качестве активного вещества очень привлекательной, ведь эти материалы имеют большую чувствительность к внешним воздействиям. Также их свойствами можно управлять в очень широких пределах, изменяя температуру, давление, действуя на них светом или потоком заряженных частиц, вводя различные примеси. Основы теории полупроводниковых лазеров впервые были изложены в публикациях Н.Г.Басов, Б.М.Вула, Ю.М.Попова, задолго до появления первого лазера на арсениде галлия. Полупроводниковые лазеры среди всех остальных выделяют благодаря таким особенностям: 1. В полупроводниковых кристаллах имеет место частичное пространственное перекрытие волновых функций атомов, и каждый энергетический уровень в силу принципа Паули занят всего двумя электронами. Вероятность заполнения энергетического уровня описывается функцией распределения Ферми-Дирака, а не функцией Больцмана. Следовательно, при распределении между зонного поглощения или излучения на данной частоте необходимо говорить о переходах между двумя распределении энергетических уровней, а не между двумя отдельными уровнями.

2.Друга различие связано с локализованным распределением электромагнитного излучения вдоль p - n- перехода. Пространственные характеристики этого излучения определяются оптическими свойствами лазерного среды, а не внешним резонатором. Этот факт имеет большое влияние на пороговое значение накачки.

В настоящее время создано большое количество полупроводниковых лазеров различных типов и на различных материалах: ZNS, ZNO, CDTE, GAAS, GAAS1-XSBX, Al1-XGAXAS, ALXGA1-XASYSB1-y.

3. Область применения

В хирургии (например, при операциях на сетчатке глаза) как скальпель, разреза или разрушения больных тканей без повреждения здоровых, нормальных тканей. В Терапии: разрушение опухолей или повреждений, коагуляции (прижигания) кровеносных сосудов для предотвращения кровотечения.

В лазеротерапии - уникальная технология, которая заключается в целенаправленном световом потоке на ткани. В тканях стимулируются различные биохимические процессы, приводит к обновлению мембран клеток. Действие лазера будит естественные силы организма за счет абсолютно безопасного "энергетического толчка" Большие возможности открываются перед лазерной техникой в биологии и медицине. Лазерный луч применяется в: Хранение и запись информации на диски. Полупроводниковые лазеры используют для воспроизведения дисков различного формата.

Применение в производственной сфере. На предприятиях лазеры используют для качественного изготовления деталей.

Применение в военном деле: 1.Лазерна локация (наземная, бортовая, подводная).

2. Лазерная связь.

3. Лазерные навигационные системы.

4. Лазерное оружие.

5. Лазерные системы противоракетной и противокосмической обороны

Применение в научном деле. В области науки лазеры нашли широкое применение: в химии их часто используют как катализаторы, в физике - для проведения различных опытов

Применение в локации. Например, с помощью лазерной локации удалось уточнить параметры движения Луны и Венеры, скорость вращения Меркурия, наличие атмосфер у планет.

4. Особенность создания инверсной населенности в полупроводниках

Инверсная населенность в полупроводнике может быть получена различными методами возбуждения. Одним из них, наиболее распространенным в настоящее время, является инжекция неравновесных носителей в электронно-доверенных переходах полупроводникового диода.

Инверсная населенность и генерация на ионизированных атомах в газовом разряде получена на переходах, принадлежащих 29 элементам. Так как для работы лазеров данного типа требуется значительная ионизация, пороговые плотности тока через разряд значительно выше, чем для лазеров на нейтральных атомах. Процесс создания инверсии обычно протекает в две степени: сначала электронным ударом вызывается ионизация, а затем уже происходит возбуждение ионов в верхнее лазерное состояние.

Неоднородность распределения J и А на протяжении активного образца оказывается особенно велико при коэффициентах отражения зеркал, сильно отличающихся от единицы.

Инверсная населенность и генерация на ионизированных атомах в газовом разряде получена на переходах, принадлежащих 29 элементам. Так как для работы лазеров данного типа требуется значительная ионизация, пороговые плотности тока через разряд значительно выше, чем для лазеров на нейтральных атомах. Процесс создания инверсии обычно протекает в две степени: сначала электронным ударом вызывается ионизация, а затем уже происходит возбуждение ионов в верхнее лазерное состояние. Механизмы возбуждения на второй ступени во многом подобные механизмам, описанным в разд.

Создана инверсная населенность N и соответственно коэффициент усиления света активной среды обеспечивает генерацию света внутри резонатора лазера.

Поэтому начальная инверсная населенность Л / ро максимальна и равна стационарной ненасыщенной населенности Ne. Отсюда ясно, что нормированная начальная инверсная населенность NPQ равна превышению порога генерации Арн / Э Эвре Эльбеф Япор, введенному для лазера с непрерывной генерацией.

Возможные варианты использования четырехуровневой системы. Получение инверсной населенности обусловлено преобладанием вероятности W2 релаксационных переходов над всеми другими релаксационными вероятностями.

Энергетическая схема уровней неона, показывающая совпадение уровней неона с уровнями гелия 23Р2 io, Si, 21So и 2 Pi и лазерные переходы, наблюдаемые в смеси Ne. Получение инверсной населенности возможно также и с возбужденного уровня, если он достаточно хорошо заселен. Следует отметить, что для нейтральных атомов случаи совпадения длин волн оптических переходов крайне редки. Если возбужденное состояние связано радиационным переходом с основным состоянием, то с приближением Борна без учета электронного обмена следует, что это возбужденное состояние селективно возбуждается в результате неупругих столкновений электронов с атомами.

Условие инверсной населенности является необходимым, но недостаточным для получения усиления и генерации электромагнитного излучения. В реальных веществах всегда есть причины дополнительного ослабления электромагнитной волны, не связанные с переходами между рабочими уровнями. Для получения усиления вынужденное излучение должно компенсировать потери электромагнитной энергии в веществе, поэтому к оптическим свойствам активных материалов квантовой электроники предъявляются весьма жесткие требования. Жесткие требования предъявляются также к их механическим и теплофизическим свойствам.

Создание инверсионной населенности в рабочей среде является необходимым условием получения экологически чистого лазерного излучения, но недостаточным. Причем, если взять КПД лазера равным 10%, что является средней величиной для некоторых газовых оптических квантовых (для твердотельных ОКГ эта величина еще меньше), то 90% подводимой внешней энергии бесполезно рассеивается в виде тепловых загрязнений в окружающую среду. Другими словами, сравнительно низкое значение энтропии для лазерной подсистемы, обладает высоким качеством энергии излучения, обеспечивается значительно больше приростом энтропии для всей общей системы, включая внешние источники накачки и окружающую среду.

Получение инверсной населенности в рубиновом стержне осуществляется по трехуровневой схеме.

Четырехуровневая схема работы квантовых усилителей и генераторов. Условие инверсной населенности является необходимым, но недостаточным для получения усиления и генерации электромагнитного излучения. В реальных веществах всегда есть причины дополнительного ослабления электромагнитной волны, не связанные с переходами между рабочими уровнями. Для получения усиления вынужденное излучение должно компенсировать все потери электромагнитной энергии в веществе, поэтому к оптическим свойствам активных материалов квантовой электроники предъявляются весьма жесткие требования.

Энергетическая схема уровней неона, показывающая совпадение уровней неона с уровнями гелия 23P2. (H 23Si, 2 So и 2 Pi и лазерные переходы, наблюдаемые в смеси не-Nc. Получение инверсной населенности возможно также и возбужденного уровня, если он достаточно хорошо заселен. Следует отметить, что для нейтральных атомов случаи совпадения длин волн оптических переходов крайне редки. Если возбужденное состояние связано радиационным переходом с основным состоянием, то с приближением Борна без учета электронного обмена следует, что это возбужденное состояние селективно возбуждается в результате неупругих столкновений электронов с атомами.

Схема устройства квантового генератора на пучке молекул аммиака. Добиться инверсной населенности системы, используя только два энергетических уровня, невозможно.

С инверсной населенности уровней иногда связывают понятие отрицательной температуры.

В результате инверсная населенность не успевает устанавливаться за полем излучения и между ними создаются релаксационные, сдвинутые по фазе колебания. В газовых лазерах установлении инверсной населенности обычно меньше, чем в поля.

В результате инверсная населенность красителя снимается самым вынужденным излучением, в результате чего усиление быстро снижается до значений ниже уровня потерь.

Поскольку создания инверсной населенности, необходимой для получения генерации, связанное с сильным возбуждением вещества, то активные среды лазеров, как правило, интенсивно люминесцируют. При этом спектр усиления частично перекрывается со спектром люминесценции, а интенсивность люминесценции, что распространяется в усиливающей среде, растет экспоненциально.

Равновесное распределение из двух выбранных уровней верхний уровень должен обладать инверсией (обращением) населенности, что соответствует неравновесном состоянии. Иногда пользуются понятием отрицательной температуры.

Для установления инверсной населенности необходимо, чтобы суммарное поглощение в данном переходе было отрицательным.

5. Твердотельные лазеры нового поколения

Тактический высокоэнергетический лазер THEL (Tactical HIGHENERGY Laser) и его мобильный вариант MTHEL (Mobile Tactical HIGHENERGY Laser) совместной разработки США (разработчик: Northrop Grumman Corporation (TRW)) и Израиль на основе химического газового лазера MIRACL (Mid-Infrared Advanced Chemical Laser) среднего инфракрасного диапазона мощностью излучения 100 КВТ. Тактический высокоэнергетический лазер предназначается для решения задач противовоздушной обороны стационарных объектов (используется THEL) и группировок войск (используется MTHEL). Дальность поражения воздушных целей - до 5 км.

На основе лазера MIRACL компанией Raytheon Systems Company создана морская лазерная система Sea Late для защиты военных кораблей от высокоскоростных, высокоманевренных противокорабельных ракет.

Американская концепция создания твердотельного высокоэнергетического лазера SSHEL (Solid State High Energy Laser) предусматривает реализацию на первом этапе (главный контракт) программы создания высоко мощного твердотельного лазера HPSSL (High Power Solid State Laser) с мощностью излучения 25 КВТ для отработки основных концептуальных положений и проверки эффективности применения; на втором этапе - создание лазера HPSSL с мощностью излучения 100 КВТ с расположением его на колесном или гусеничном шасси для решения задач противовоздушной обороны объектов и группировок войск, а также для их прикрытия от ударов неуправляемыми реактивными и артиллерийскими снарядами и минами; на третьем этапе - создание малогабаритной с малой весом конструкции 25 киловатного лазера HPSSL для специальных военных платформ (в первую очередь авиационных).

Для создания лазера HPSSL с мощностью излучения 100 КВТ привлекались компании Textron Systems с финансированием в 30000000 долларов США и Northrop Grumman Corporation с финансированием в 60000000 долларов США.

Есть одна научно техническая отрасль, где особенно успешно используются диодные излучатели. Это новое поколение твердотельных лазеров (ТТЛ) с диодной возбуждением.

Поперечное возбуждение полупроводниковыми диодными излучателями или т.н. полупроводниковыми диодными линейками на промышленном лазерном рынке за последние годы превзошло 50%. (Возможно также т.н. продольное возбуждения, но оно сложнее в реализации и применяется реже).

Лазерная диодная линейка - это компактный (шириной около 10 мм) монолитный мощный излучатель, изготовлен по технологии интегральных схем. Она содержит около 100 одинаковых лазерных структур. Типичные параметры: интегральная мощность излучения более 100 Вт при токе около 100 А, КПД превышает 50%. Продолжительность импульса ~ 10,4 с, частота повторения импульсов около 100 Гц.

Для возбуждения активных элементов в зависимости от их изменения в ТТЛ могут применяться также двухмерные диодные матрицы, которые могут содержать сотни или тысячи Л.

Применение монолитных или на половину монолитных конструкций, включающих в одном элементе активную среду, оптический резонатор, а также компактную систему возбуждения с блоком управления - это явные преимущества ТТЛ с диодной возбуждением.

В чем преимущества ДВ пробуждения над ламповым? Отметим главные из них.

1) При диодном возбуждении КПД на порядок выше, чем при возбуждении импульсными лампами. Это обусловлено двумя причинами - высоким КПД диодных излучателей, а также узким спектром этих излучателей, который можно хорошо согласовать со спектром поглощения активного среды ТТЛ.

2) Благодаря малой инерционности диодных излучателей легко обеспечивается стабилизация выходных параметров лазера и управляемость этими параметрами.

3) Большой ресурс работы (около 105 часов).

4) Отсутствие в спектре излучения полупроводниковых диодов УФ составляющей позволяет увеличить срок годности активных элементов, поскольку такие процессы, как возникновения центров окраски и фотохимические превращения становятся неактуальными.

5) При ныне уже разработанных оптимальных инженерных решениях применения диодного возбуждения позволяет достичь значительно более высокой мощности генерации ТТЛ, чем это было при ламповом возбуждении. Это открывает новые возможности научных и технологических применений лазеров нового поколения.

6) Твердотельные лазеры с диодным возбуждением могут быть весьма малых размеров, они менее критичны по температурным режимам работы.

6. Нелинейная динамика твердотельных лазеров

Электромагнитное излучение взаимодействует с веществом через электрические заряды вещества и через движение этих зарядов, а явления могут быть выражены только условно в рамках физической модели и количественных параметров, составляет теорию электромагнетизма.

С развитием квантовой электроники и созданием ОКГ появилась реальная возможность наблюдать ряд новых физических явлений, обусловленных взаимодействием интенсивного электромагнитного излучения с веществом: генерация гармоник оптического излучения, параметрические взаимодействия, разного рода вынужденное рассеяние излучения, самофокусировки волновых пучков в среде и т.д., которые сейчас усиленно изучаются как теоретически, так и экспериментально и составляют содержание нелинейной оптики.

Кроме того была выделена еще новая и гораздо менее развитая отрасль, что возникла с появлением когерентных источников излучения, - нелинейная спектроскопия. Исследования в этой области направлены на изучение спектров поглощения интенсивного излучения в газах, жидкостях и твердых телах.

Исследование лазерных пучков с плотностью мощности излучения

108? 1010 Вт / см2 показывают, что существует весьма заметная количественная и качественная зависимость характера течения эффектов взаимодействия излучения с веществом от интенсивности излучения.

Технология полупроводниковых приборов представляет собой сложный комплекс процессов, каждый из которых является самостоятельным и весьма важным научным направлением. Это механические, химические, электрохимические, термохимические, термофизические, металлургические, кристаллизационные процессы.

Наиболее характерными чертами современной полупроводниковой электроники является рост сложности приборов и уменьшение геометрических размеров элементов структур. На одной полупроводниковой пластине диаметром 50-75 мм формируется около тысячи приборов.

Активным элементом в полупроводниковых лазерах служит арсенид галлия, кремний с примесями индия, фосфид галлия и др. полупроводниковые материалы. Несмотря на то, что полупроводники являются одной из разновидностей кристаллических материалов, полупроводниковые лазеры обычно выделяют в отдельную группу вследствие их специфических свойств. Это, прежде всего, простота возбуждения (накачки) - большинство полупроводниковых лазеров работают при пропускании через них электрического тока. Рабочей частью таких инжекционных полупроводниковых лазеров достаточно тонкий промежуточный слой между двумя областями с электронной и дырочной проводимостью - так называемый p-n-переход, то есть их конструкция практически ничем не отличается от конструкции известного плоскостного полупроводникового диода.

Активным элементом в полупроводниковых лазерах служит арсенид галлия, кремний с примесями индия, фосфид галлия и др. полупроводниковые материалы. Несмотря на то, что полупроводники являются одной из разновидностей кристаллических материалов, полупроводниковые лазеры обычно выделяют в отдельную группу вследствие их специфических свойств. Это, прежде всего, простота возбуждения (накачки) - большинство полупроводниковых лазеров работают при пропускании через них электрического тока. Рабочей частью таких инжекционных полупроводниковых лазеров достаточно тонкий промежуточный слой между двумя областями с электронной и дырочной проводимостью - так называемый p-n-переход, то есть их конструкция практически ничем не отличается от конструкции известного плоскостного полупроводникового диода.

1. Авчинников Е.А. Научно-технические проблемы разработки электромагнитного оружия // Системы вооружения и военная техника. - М.: ХУ ВС. - №2 (14). - 2008. - С. 18-22.

2. Ровинский Е.Р. Мощные технологические лазеры. / Р. Ровинский - 2006. - С. 111

3. Смыслов И. Боевые лазеры уже испытываются / И. смыслов // Независимое военное обозрение. - 2014. - №14. - С. 24-27

4. Дудкин В. И. Квантовая электроника: приборы и их применение : учеб. пособие / В.И. Дудкин, Л.Н. Пахомов - М., 2006 - С. 432

5. Крюкова И. Физические процессы в полупроводниковых импульсных лазерах с накачкой электронными пучками - М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана - 2009 - С.448

6. Тарасов Л. Физика лазера - M.: Леонард - 2014. - С. 535

Размещено на .ru