Лазер экситонный

Рис. 2.30. В экситонном лазере полная энергия, высвобождаемая при рекомбинации экситона, разделяется между световым квантом с энергией /IV и фотоном с энергией Н фотон- Поэтому энергии светового кванта недостаточно, чтобы снова образовался экситон, и процессы реабсорбции (перепоглощения) невозможны.

Серьезными недостатками структуры являются необходимость глубокого охлаждения полупроводника (около 90 К) и связанное с иим вакуумирование, недостаточно высокий оптический контраст, узкий спектральный диапазон чувствительности и трудность подбора рабочей пары — источника излучения и соответствующей линии экситонного поглощения. Заметим, что последний недостаток частично может быть ослаблен при использовании полупроводниковых иижекционных лазеров и близких к ним по составу полупроводниковых пластин, например на основе тройного соединения GaAiAs. Кроме того, некоторые полупроводники, например селенид галлия, имеют интенсивные линии экситонного поглощения при комнатной температуре. [c.205]

Рис. 1. Люминесценция экситонов, рекомбинирующих во время дрейфа в область максимальной деформации в кристалле чистого кремния при Т — 10 К. Экситоны генерируются слева вблизи поверхности кристалла излучением аргонового лазера, работающего в непрерывном режиме. Они дрейфуют в глубь кристалла под действием градиента напряжений, возникающего при нажатии на верхнюю грань кристалла сферическим торцом стального стержня (темная область в верхней части фотографии). Большая часть экситонов в конце 1Концов захватывается в потенциальную яму (светлое пятно), соответствующую Максимуму деформации под поверхностью контакта. Размеры кристалла 1,5 X 1. 5 X 4 мм, радиус наконечника 38 мм. Фотография получена П Гурли и автором с помощью вндикона, чувствительного в инфракрасной обла сти, регистрировавшего люминесценцию на длине волны 1,15 мкм.

Иллюстрацией к сказанному может служить снимок (рис. 1), полученный нами с П. Гурли в Иллинойсском университете [4]. Свет, создаваемый аргоновым лазером (с длиной волны 5145 А), непрерывно возбуждал экситоны слева вблизи поверхности кристалла кремния. Кристалл охлаждался газообразным гелием так, что его температура была равна 10 К, и деформировался сферическим концом стержня, давившего на кристалл в точке, находящейся на некотором расстоянии от освещаемой поверхности. Схема эксперимента представлена на рис.. 3, а. Контуры постоянной энергетической щели были рассчитаны Р. Марке-вичем из Калифорнийского университета в Беркли. Экситоны дрейфуют в поле градиента напряжений к точке минимальной энергии. Часть экситонов рекомбинирует в процессе движения и рекомбиндционное излучение непрерывно освещает путь дрейфующих экситонов, [c.134]

Следуюш,ий класс полупроводниковых лазеров образован экси-тонными лазерами. Напомним кратко, что такое экситон. Рассмотрим диэлектрик и представим его как кристалл, построенный из отдельных атомов с локализованными электронами. Если мы возбуждаем такой диэлектрик, то электрон может сместиться от своего атома к другому атому. В результате исходный атом станет положительно заряженной электронной дыркой. На отрицательно заряженный электрон действует сила кулоновского притяжения со стороны оставшейся дырки, и он может враш,аться вокруг дырки. Согласно квантовой механике, полная энергия системы электрон + + дырка является квантованной. Такая электронная система нового вида, состояш,ая из электрона и дырки с квантованными уровнями энергии, называется экситоном. Если полупроводник [c.60]

Система (1.1) является, как известно, полной только тогда, когда указана связь (материальное уравнение), позволяющая выразить О через Е, а если нужно, то и через В. В конденсированной среде эта связь обычно может считаться линейной, поскольку рассматриваются поля несравненно более слабые, чем поле атомных масштабов — е1а ,— 10 в см. По этой причине нелинейные явления (наблюдающиеся, например, в плазме в довольно легко достижимых условиях см. 6], гл. VIII) в оптике конденсированных сред приобрели интерес лишь в последнее время в связи с использованием лазеров. Нелинейная оптика [26] остается, однако, несколько выделенной областью, непосредственно не связанной с интересующими нас проблемами (исключение составляет рассмотренный в п. 15.1 вопрос о комбинационном рассеянии света и рентгеновских лучей с образованием экситонов). [c.30]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...