Kwa maendeleo ya haraka ya teknolojia ya optoelectronic, leza za nusu-semiconductor zimetumika sana katika nyanja mbalimbali kama vile mawasiliano ya simu, dawa, usindikaji wa viwandani, na LiDAR, kutokana na ufanisi wao wa juu, ukubwa mdogo, na urahisi wa urekebishaji. Katika msingi wa teknolojia hii kuna njia ya faida, ambayo ina jukumu muhimu sana. Inatumika kama"chanzo cha nishati"ambayo huwezesha utoaji wa leza na uzalishaji wa leza unaochochewa, na hivyo kuamua leza'utendaji, urefu wa wimbi, na uwezo wa matumizi.
1. Je, Njia ya Kupata Faida ni Nini?
Kama jina linavyopendekeza, njia ya kupata nguvu ni nyenzo inayotoa ukuzaji wa macho. Inapochochewa na vyanzo vya nishati vya nje (kama vile sindano ya umeme au kusukuma kwa macho), huongeza mwanga wa tukio kupitia utaratibu wa utoaji wa umeme uliochochewa, na kusababisha utoaji wa leza.
Katika leza za nusu-semiconductor, njia ya kupata faida kwa kawaida huundwa na eneo linalofanya kazi kwenye makutano ya PN, ambalo muundo wake wa nyenzo, muundo, na mbinu za doping huathiri moja kwa moja vigezo muhimu kama vile mkondo wa kizingiti, urefu wa wimbi la uzalishaji, ufanisi, na sifa za joto.
2. Vifaa vya Faida ya Kawaida katika Leza za Semiconductor
Semikompaundi za III-V zenye mchanganyiko ndizo zinazotumika sana katika kupata faida. Mifano ya kawaida ni pamoja na:
①GaAs (Gallium Arsenide)
Inafaa kwa leza zinazotoa katika 850–Masafa ya 980 nm, yanayotumika sana katika mawasiliano ya macho na uchapishaji wa leza.
②InP (Indium Fosfidi)
Hutumika kwa ajili ya utoaji wa hewa katika bendi za 1.3 µm na 1.55 µm, muhimu kwa mawasiliano ya nyuzi-macho.
③InGaAsP / AlGaAs / InGaN
Miundo yao inaweza kurekebishwa ili kufikia urefu tofauti wa mawimbi, na kutengeneza msingi wa miundo ya leza ya urefu wa mawimbi unaoweza kurekebishwa.
Nyenzo hizi kwa kawaida huwa na miundo ya bandpengo ya moja kwa moja, na kuzifanya kuwa na ufanisi mkubwa katika uunganishaji wa elektroni na mashimo pamoja na utoaji wa fotoni, bora kwa matumizi katika njia ya kupata leza ya semiconductor.
3. Mageuzi ya Miundo ya Faida
Kadri teknolojia za utengenezaji zinavyoendelea, miundo ya kupata katika leza za semiconductor imebadilika kutoka kwa miunganisho ya awali hadi miunganisho ya hetero, na zaidi hadi kwenye kisima cha quantum kilichoboreshwa na usanidi wa nukta wa quantum.
①Kiwango cha Kati cha Upataji wa Heterojunction
Kwa kuchanganya nyenzo za semiconductor na mapengo tofauti ya bendi, wabebaji na fotoni wanaweza kufungwa kwa ufanisi katika maeneo yaliyotengwa, na kuongeza ufanisi wa ongezeko na kupunguza mkondo wa kizingiti.
②Miundo ya Visima vya Quantum
Kwa kupunguza unene wa eneo linalofanya kazi hadi kwenye kipimo cha nanomita, elektroni hufungwa katika vipimo viwili, na hivyo kuongeza kwa kiasi kikubwa ufanisi wa mtawanyiko wa mionzi. Hii husababisha leza zenye mikondo ya chini ya kizingiti na utulivu bora wa joto.
③Miundo ya Nukta ya Kwanti
Kwa kutumia mbinu za kujikusanya, miundo midogo isiyo na kipimo huundwa, na kutoa usambazaji mkali wa kiwango cha nishati. Miundo hii hutoa sifa zilizoboreshwa za uongezaji wa nishati na uthabiti wa urefu wa wimbi, na kuifanya kuwa sehemu muhimu ya utafiti kwa leza za semiconductor za kizazi kijacho zenye utendaji wa hali ya juu.
4. Je, Kiwango cha Faida Huamua Nini?
①Urefu wa Mawimbi ya Utoaji
Upeo wa nyenzo huamua leza'urefu wa wimbi. Kwa mfano, InGaAs inafaa kwa leza zenye miale ya infrared iliyo karibu, huku InGaN ikitumika kwa leza za bluu au zambarau.
②Ufanisi na Nguvu
Uhamaji wa mbebaji na viwango vya uunganishaji usio na mionzi huathiri ufanisi wa ubadilishaji wa optiki-hadi-umeme.
③Utendaji wa Joto
Nyenzo tofauti huitikia mabadiliko ya halijoto kwa njia mbalimbali, na kuathiri uaminifu wa leza katika mazingira ya viwanda na kijeshi.
④Jibu la Urekebishaji
Kiwango cha faida huathiri leza'kasi ya mwitikio, ambayo ni muhimu katika matumizi ya mawasiliano ya kasi ya juu.
5. Hitimisho
Katika muundo tata wa leza za nusu-semiconductor, njia ya kupata faida ndiyo "moyo" wake kweli.—Sio tu kwamba inawajibika kwa kutengeneza leza bali pia kwa kushawishi maisha yake yote, uthabiti, na hali za matumizi. Kuanzia uteuzi wa nyenzo hadi muundo wa kimuundo, kuanzia utendaji wa makroskopu hadi mifumo ya hadubini, kila mafanikio katika njia ya faida yanaendesha teknolojia ya leza kuelekea utendaji bora zaidi, matumizi mapana, na uchunguzi wa kina zaidi.
Kwa maendeleo yanayoendelea katika sayansi ya vifaa na teknolojia ya utengenezaji wa nano, njia ya faida ya siku zijazo inatarajiwa kuleta mwangaza wa juu zaidi, upana wa wimbi la mawimbi, na suluhisho nadhifu za leza.—kufungua fursa zaidi kwa sayansi, tasnia, na jamii.
Muda wa chapisho: Julai-17-2025