26 对于P区,空穴是多数载流子E,变化 很小,基本上与平衡态下的费密能级差不多 进入N区,空穴是少数载流子,E在N 区是倾斜的,表明空穴分布不均匀,而处于 向N区扩散的运动中,并在扩散过程中不断与 N区的电子复合而减小,直至非平衡载流子完 全复合完为止。 在离开PN结一个扩散长度后,载流子浓 度又回复到原来的平衡状态,E与E1重合, 变成统一的费密能级。 点专此处结束放殃 4合
26 对于P区，空穴是多数载流子Efv，变化 很小，基本上与平衡态下的费密能级差不多。 进入N区，空穴是少数载流子，Efv在N 区是倾斜的，表明空穴分布不均匀， 而处于 向N区扩散的运动中，并在扩散过程中不断与 N区的电子复合而减小，直至非平衡载流子完 全复合完为止。 在离开PN结一个扩散长度后，载流子浓 度又回复到原来的平衡状态，Efv与Efc重合， 变成统一的费密能级
当正向电压(或注入电流)加大到某 值后,准费密能级E与E的能量间隔大于 禁带宽度,即eV>Eg,则由图5.8(c)可见, PN结里出现了增益区(也叫有源区) 在E和E之间价带主要由空穴占据, 而导带主要由电子占据,即实现了粒子数 反转,这个区域对能量满足Eg<⑩<eV的光 子有放大作用,半导体光发射就发生在这 个区域。 点专此处结束放殃 4合
27 当正向电压(或注入电流)加大到某一 值后，准费密能级Efv与Efc的能量间隔大于 禁带宽度，即eV>Eg，则由图5．8(c)可见， PN结里出现了增益区(也叫有源区)。 在Efv和Efc 之间价带主要由空穴占据， 而导带主要由电子占据，即实现了粒子数 反转，这个区域对能量满足Eg<υ <eV的光 子有放大作用，半导体光发射就发生在这 个区域
28 这也就是说: 1.当PN结加上正向偏压时,外加电压的 电场方向正好和内建场的方向相反,因而削 弱了内建电场,破坏了热平衡时统一的费米 能级,在P区和N区各自形成了准费米能级。 2.这时,导带上费米能级以下充满了电 子,价带上费米能级以上没有电子,因此, 形成了粒子数反转分布,成为激活区,称为 半导体激光器的作用区或有源区。当频率满 足F>Eg/h的光通过时,就可以得到放大。 点专此处结束放殃 4合
28 这也就是说： 1.当PN结加上正向偏压时，外加电压的 电场方向正好和内建场的方向相反，因而削 弱了内建电场，破坏了热平衡时统一的费米 能级，在P区和N区各自形成了准费米能级。 2.这时，导带上费米能级以下充满了电 子，价带上费米能级以上没有电子，因此， 形成了粒子数反转分布，成为激活区，称为 半导体激光器的作用区或有源区。当频率f满 足F>Eg/h的光通过时，就可以得到放大。 n-p1.swf
29 =13.PN结半导体激光器发光机理 PN结半导体激光器是用PN结作激活区,用半导体天 然解理面作为反射镜组成光子诸振腔,外加正向偏压作为 泵浦源。 外加正向偏压将N区的电子、P区的空穴注入到N结,实 现了粒子数反转分布,即使之成为激活物质(NN结为激活 区) 在激活区,电子空穴对复合发射出光。初始的光场来 源于导带和价带的自发辐射,方向杂乱无章,其中偏离轴 向的光子很快逸出腔外,沿轴向运动的光子就成为受激辐 射的外界因素,使之产生受激辐射而发射全同光子。 这些光子通过反射镜往返反射不断通过激活物质,使 受激辐射过程如雪崩般地加剧,从而使光得到放大。在反 射系数小于1的反射镜中输出,这就是经受激辐射放大的 光。即PN结半导体激光器产生激光输出的工作原理。 点专此处结束放殃 4合
29 3. PN PN结半导体激光器是用PN结作激活区，用半导体天 然解理面作为反射镜组成光子谐振腔，外加正向偏压作为 泵浦源。 外加正向偏压将N区的电子、P区的空穴注入到PN结，实 现了粒子数反转分布，即使之成为激活物质（PN结为激活 区）。 在激活区，电子空穴对复合发射出光。初始的光场来 源于导带和价带的自发辐射，方向杂乱无章，其中偏离轴 向的光子很快逸出腔外，沿轴向运动的光子就成为受激辐 射的外界因素， 使之产生受激辐射而发射全同光子。 这些光子通过反射镜往返反射不断通过激活物质，使 受激辐射过程如雪崩般地加剧，从而使光得到放大。在反 射系数小于1的反射镜中输出，这就是经受激辐射放大的 光 。即PN结半导体激光器产生激光输出的工作原理
30 52,2发光二极管的工作原理 半导体发光二极管( Light- emitting Diode,LED)基本应用 GaAlas和 In gaasp 材料,可以覆盖整个光纤通信系统使用波 长范围,典型值为0.85mm、131m及 1.55um。 点专此处结束放殃 4合
30 5.2.2 发光二极管的工作原理 半 导 体 发 光 二 极 管 ( Light-emitting Diode，LED)基本应用GaAlAs和InGaAsP 材料，可以覆盖整个光纤通信系统使用波 长范围， 典型 值为 0 . 8 5 μm、1.31μm及 1.55μm