PHƯƠNG PHÁP TẠO RA LASER DIODE

Cách taọ laser diode.

Laser diode có hai thành phần chính được đặt tên là N-Type và P-type làm bằng kim loại gallium arsenide (GaAs) nối lại với nhau.Chổ nối được đặt tên là depletion region hoặc junction region.

Tại sao không dùng silicon rẻ tiền hơn rất nhiều? Lý do electrons di chuyển trong gallium arsenide nhanh hơn và không gây ra tiếng động.

Depletion region chính là Gain Medium taọ ra laser.Nếu muốn có laser thi tại đây phải có thêm một miếng mỏng bằng chất gallium arsenide intrinsic.Nếu không có thì goị LED( Light Emitting Diode) chỉ phát ra ánh sáng mà thôi.

Thành phần N-type phải được trộn (doped) với pentavalent impurities (Arsenic,Bismuth có 5 valence electrons ) nên có nhiều electrons mang điện tích tự do dẫn địên, nhưng có rất ít lổ trống goị là hole.

Lổ trống là chổ electron từ đó bỏ ra đi rồi sẽ trở vễ lại.

Thành phần P-type phải được trộn với trivalent impurities( Aluminum, Boron có 3 valence electrons) nên có rẫt ít electrons, nhưng có nhiều lổ trống kéo electrons tới

Khi nối cực dương vào P-type và nối cực âm vào N-type thì electrons chạy qua lổ trống nên bóng đèn sáng vì có điện chạy qua diode.Nếu nối ngược lại thì đèn không chaý sáng vì điện không chạy qua diode. .

Đó là lý do gọi diode là bán dẫn semiconductor.

Nếu nối ba thành phần theo thứ tự  P-type / Intrinsic layer/ N-type trong một ống thuỷ tinh hay trong một cái hộp kín chân không có hai kính phản chiếu (một phản chiếu tối đa và một phản chiếu it ) sẽ có sóng laser xuất hiện ở vùng junction region.

Ánh sáng tạo ra tại vùng junction region được phóng tới và lui cả trăm lần giữa hai kính phản chiếu.. Junction region chính là Gain Medium taọ ra laser.

Trivalent Impurities dùng cho P-type: Aluminum (Al), Gallium (Ga) ,Boron (B) ,Indium (In) .

Pentavalent Impurities dùng cho N-type : Phosphorus (P), Arsenic (As), Antimony (Sb) ,Bismuth (Bi).

LASER DIODE IN GLASS CASE

 

  Dr Robert N. Hall  phát minh laser diode năm 1962 và có US Patent #3,245,002  April /5/1966).