Lazerlar fizikasidan laboratoriya ishlari

r-n
–o`tishlarning enrgetik
diagrammasi: 
a
– tashqi kuchlanish
qo‘yilmagan; 
b
– tashqi kuchlanish to‘g‘ri
yo‘nalishda qo‘yilgan. 
Agar namunaga to‘g‘ri yo‘nalishda tashqi kuchlanish qo‘yilsa ya‘ni 
kontakt maydoniga teskari yo‘nalishda maydon hosil qiluvchi kuchlanish 
qo‘yilsa, potensial to‘siq kamayadi. Tashqi qo‘yilgan kuchlanishni 
kattaligi yetarlicha bo`lganda, aynigan 
p- n
-o`tishlarning energetik 
diagrammasi 66-rasmda: b)- dagi ko‘rinishni oladi. Endi 
n
-sohadagi 
elektronning 
Fermi 
kvazisatxi, 
p-
sohaning o`tish satxining tubidan 
yuqorida joylashgan bo`ladi. Shuning uchun, 
n
- sohadagi elektronlar, 
p
- 
sohasidagi o`tkazish zonasiga o`tishi mumkin, ya‘ni elektronlarni 
p
-sohaga 

---

injeksiyasi yuz beradi. Shundan keyin, injektirlangan elektronlar valent 
zonasidagi kovaklar bilan energiyasini, foton shaklida nurlantirib 
rekombinasiyalashadi. Bu energiya kattaligi, taqiqlangan zona kengligiga 
yaqin bo`ladi. Tabiiyki, rekombinasiya 
p-n
- o`tishlarning 
n
- sohasida xam 
yuz berishi mumkin. 
p-n
-o`tishlardagi kuchlanish nisbatan kichik bo`lganda va shunga 
binoan, o`tishlardagi tokning qiymati kichik bo`lganda, injektirlanayotgan 
tashuvchilar soni va nurlanishli, rekombinasiya tufayli hosil bo‘layotgan 
fotonlarning soni kam bo`ladi. Namunadan keng lyuminessensiya chizig`i 
(
kT
tartibida) nurlanadi va bu nurlanish kuchsiz yo‘nalgan bo`ladi.

Laboratoriya ishi №8 
Arsenid galliy injeksion lazerini o’raganish. 
Dastlabki injeksion lazer (

si 0,84 mkm atrofida) arsenid galliy 
(GaAs) yarim o`tkazgichida ishga tushirilgan edi. Xozirgi vaqtda, GaAs 
diodiga asoslangan yarim o`tkazgichli lazerlar keng tarqalgan.
Arsenid galliy kul rang mo‘rt kristalll bo‘lib, 1510 K da eriydi. 
Sindirish ko‘rsatkichi 3,6 ga teng bo‘lib, GaAs da 
p-n
-o`tishlar bir necha 
usul bilan hosil qilinishi mumkin. Odatda, silliq
p-n
-o`tishlar donor 
kirishmalar ( Te, Se va boshqalar) bilan legirlangan materilga akseptor 
kirishmalarni (Zn, Cd va xokazalarni) diffuziya qilish yo`li bilan hosil 
qilinadi. Lazer materiali sifatida, GaAs da nurlanish rekombinasiyasi katta 
extimoliyatga ega. Shu tufayli, uning yordamida birinchi yarim 
o`tkazgichli lazer yaratilgan edi.
Xamma yarim o`tkazgichli lazer materiallar, shu jumladan GaAs ning 
eng muxim xususiyati shundan iboratki, ular boshqa lazer materiallariga
(ion kristallli, shisha, suyuqlik, xususan gaz muxitlari) qaraganda, 
elektromagnit nurlanishi yuqori darajada kuchaytiradi. Shuning uchun 
xam, juda kichik namunalarda xam, generasiya shartini bajarish mumkin. 
Odatda, GaAs lazeri uzunligi millimetrning bo‘laklaridan millimetrgacha 
bo`lgan to‘g‘ri burchakli paralleliped shaklida yasaladi. Ammo, chiziqli 
o‘lchamlari bir necha o‘n mikrometr bo`lgan GaAs lazer diodlari xam 
yasaladi. 67-rasmda arsenid galliy lazerining sxemasi keltirilgan. 
p-n 
o`tishlarning tekisligiga perpendikulyar bo`lgan yon tomonlari yaxshilab 
silliqlanadi va ochiq rezonatorning ko`zgusi vazifasini bajaradi.
GaAs ning sindirish ko‘rsatkichi katta bo`lgani uchun, silliqlangan 
uchlari xech qanday qo‘shimcha qoplam bo‘lmaganda xam tushayotgan 
nurlanishni 35 % qaytaradi.