Buxoro davlat universiteti fizika -matematika fakulteti "fizika " kafedrasi

Yarimo’tkazgichli injeksion lazer.

Yo.li injeksion lazerning ishlash tamoyili turli o’tkazuvchanlikka ega bo’lgan ya o’t o’tish sohadagi p-n o’tish yoki n-p o’tish hodisasiga asoslangan.Yao’tda p-n o’tish hodisasini ko’rish uchun misol tariqasida to’rt valentli bir xil moddali sof yarimo’tkazgich olinadi, uni ikki qismga ajratib va ularga mos ravishda uch va besh valentlik sof yarimo’tkazgich moddalar kiritilib, turli xildagi (p va n) o’tkazuvchanlik hosil qilinadi.Shu qismlar orasida shartli o’ta yupqa qatlam bor deb, bu qatlamni ikki xildagi o’tkazuvchanlikka ega o’tkazgichlarning bir biri bilan tutashgan sohasi ya’ni kontakt sohasi deb qarash mumkin. Ushbu kontakt sohadagi p-n o’tish hodisasini ko’raylik.(26-rasm)

Masalani mohiyatini tushuntirish oson bo’lishi uchun p va n o’tkazuvchanlikka ega bo’lgan yarimo’tkazgichlarda asosiy tok tashuvchilarning miqdorlari o’zaro teng deb olish mumkin

Kontakt hosil qilingan boshlang’ich paytda p sohadagi kovaklar konsentratsiyasi n sohadagi kovaklar konsentratsiyasidan, n sohadagi elektronlar konsentratsiyasi p sohadagi elektronlar konsentratsiyasidan katta bo’ladi(26

rasm)Buning natijasida p-n o’tish kontakt sohasida electron va kovaklarning diffuziyasi vujudga keladi. P sohadan n sohaga kovaklarning, n sohadan p sohaga elektronlarning siljishi natijasida ular kontakt sohada uchrashib rekombinatsiyalashadi.Kontakt sohasining chegaralarida mos holda asosiy bo’lmagan tok tashuvchilar, ya’ni mos ravishda musbat va manfiy ionlar yuzaga chiqadi va o’rtada zaryadlar kamaygan soha vujudga keladi. Bu sohaning vjudga kelishi va asosiy bo’lmagan tok tashuvchi musbat va manfiy ionlarning yuzaga chiqishi, shu sohada ikki qoplamalari musbat va manfiy zaryadlangan

Kondensator kabi qatlam vujudga keladi. Bu qatlamda potensiallar ayirmasi Fi1 va maydon kuchlanganligi E 2 bo’lgan elektr maydon paydo bo’ladi.(26-rasm) Bu elektr maydon yo’nalishi shundayki u asosiy tok tashuvchilarning harakatiga to’sqinlik qilib, asosiy bo’lmagan zaryadlarni harakatlantirib ko’chiradi. Bu zaryadlarni ko’chishidagi tok siljish toki deyiladi.

Asosiy tok tashuvchilarning diffuziyasi natijasida tok asosiy bo’lmagan tok tashuvchilarning siljish tokiga teng bo’lganda kontakt sohada dinamik muvozanat vujudga keladi. Bu holda zaryadlarga kambag’allashgan soha. Yarimo’tkazgichning electron va kovak o’tkazuvchanlikka ega bo’lgan qismlarini bir biridan ajratib turadi.Bunday sohani to’siq qatlam deb. Hosil bo’lgan potensiallar ayirmasi esa potensial to’siq deyiladi.

Shu p n sohasida tashqi elektr manbai ulangan holni ko’raylik (27 rasm)tashqi elektr manbai manfiy qutbini p n o’tishning p qismiga, musbat sohasini esa n qismiga ulaylik. Bu holda p n o’tishda potensial to’siqning miqdori ortadi va asosiy tok tashuvchilarning o’tishi yanada yomonlashib, diffusion tok miqdori nolga teng bo’ladi.

Endi energiya manbaining musbat qutbini p n o’tishning p qismiga, manfiy qutbini esa n qismiga ulaylik (27 rasm). Bu holda elektr manbai pn o’tishda hosil qilgan elektr maydon kuchlanganligi pn o’tishning xususiy elektr maydon kuchlanganligiga teskari bo’ladi va va yig’indielektr maydon miqdori kamayadi.

Buning natijasida asosiy tok tashuvchilarning pn sohadan o’tish miqdori ortadi. Bu holda ulanish to’g’ri ulanish deyiladi va tashqi elektr maydon ta’sirida p sohadan n sohadagi kovaklar, n sohadan p sohaga elektronlar kiritiladi(injeksiyalanadi).

Shunday qilib pn o’tishli yarimo’tkazgich lazerda qutblabish darajasi 70 80 % bo’lgan monoxramattik nurlanish olish mumkin. Uning quvvati 1 millivat, quvvati 0,54 mkm atrofida bo’lishi ko’rsatilgan. 1 spontan nurlanish holati 2 majburiy nurlanish holati.

Xulosa

Lazer nurlanishining kvazimonoxromatik komponentlari

joylashishi mumkin bo`lgan spektral interval invers bandlikka ega
bo`lgan sathlar o`rtasidagi o`tishga mos bo`lgan chiziqning
kengligidan bir oz kichik. Lazerlarning aktiv muhitlari asosiy qism hisoblanib bevosita hosil qilingan nurlanishning fizik hossalarini aniqlaydi. Shuningdek
aktiv muhitlar lazerlarning qo’llanish sohalarini belgilaydi va
kengaytiradi. Aktiv elementda lazer nuri hosil qilinadi va
kuchaytiriladi