Hvað er laser díóða?
Laser díóða (hálfleiðara leysir) er rafeindabúnaður sem notar hálfleiðara pn tengi til að breyta straumi í ljósorku og mynda leysir. Laser díóða hefur framúrskarandi stefnu og beinleika. Sem ljósgjafi með auðveldri orkustýringu er það mikið notað í sjónsamskiptum, læknismeðferð, skynjun, gagnageymslu, tómstundum og skemmtun. Grundvallarregla þess er að nota ljósið sem myndast þegar rafeindir og holur sameinast aftur.
Laser díóður eru einnig kallaðar "hálfleiðara leysir". "Laser" er skammstöfun fyrir "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation", sem þýðir "örvuð losun ljósmögnunar". Jafnvel þótt bylgjulengd náttúrulegs ljóss og LED ljóss sé stöðug er fasamunur þeirra ekki stöðugur og bylgjuformið er ekki einsleitt. Laser er „samhangandi“ ljós sem magnar aðeins upp ákveðna bylgjulengd. Samhangandi ljósgjafar hafa stöðugan fasamun og stöðugt bylgjuform og hægt er að nota truflun til að gera fókusinn mjög lítinn (nokkrar um~), svo hægt er að nota þá í ýmsum forritum eins og sjónrofa og ljósmótun.
Saga og þróun
Saga leysidíóða hófst árið 1917, þegar Albert Einstein setti fyrst fram kenninguna um „örvaða geislunargeislun“ og lagði grunninn að allri leysitækni. Síðar lýsti Þjóðverjinn John von Neumann hugmyndinni um hálfleiðara leysigeisla í óútgefnu handriti árið 1953. Árið 1957 lagði Bandaríkjamaðurinn Gordon Gould til að hægt væri að nota örvaða geislunargeislun til að magna ljós og nefndi það „LASER (Light Amplification by Stimulated Emission of Geislun)". Á þennan hátt, þegar vísindamenn frá ýmsum löndum héldu áfram að taka framförum í rannsóknum á leysigeislum, kom homojunction uppbygging gallíum arseníð (GaAs) hálfleiðara leysir út árið 1962, og samræmd ljóstækni var í raun sannreynd. Sama ár tókst einnig sýnileg ljóssveifla. Hins vegar áttu hálfleiðara leysir þessa tíma í vandræðum með stöðuga sveiflu við stofuhita. Árið 1970 gerði uppgötvun tvöfaldra misskiptinga samfellda sveiflu við stofuhita mögulega. Eftir 1970 þróaðist hálfleiðara leysitækni hratt og var mikið notað á ýmsum sviðum.
Ljósgeislunarreglan um leysidíóða
Laserdíóða eru hálfleiðaratæki sem geta gefið frá sér leysiljós af ákveðinni bylgjulengd. Grunnbygging þess samanstendur af pn-mótum sem samanstendur af p-gerð hálfleiðara og n-gerð hálfleiðara, virku lagi sem gefur frá sér ljós og húðuðum spegli sem endurkastar ljósi. Ljósgeislunarreglan um leysidíóða er sú að þegar straumur flæðir sameinast rafeindir og holur aftur og ljóseindir sem geislað er magnast upp í virka laginu og endurkastast í resonator til að mynda leysiljós. Við skulum fyrst skilja grunnbyggingu og ljósgeislunarreglu "ljósgjafar hálfleiðara" sem deilt er með leysidíóðum og LED.
Grunnbygging og efni díóða
Hálfleiðarar eru efni með leiðni milli „leiðara“ sem leiða rafmagn og „einangrunaraðila (ekki leiðara)“ sem leiða ekki rafmagn auðveldlega. Meðal leiðara eru málmefni eins og járn og gull og einangrunarefni innihalda efni eins og gúmmí og gler. Hálfleiðarar geta stjórnað flæði raforku með því að gera þá leiðandi eða óleiðandi. Að auki, í sumum notkunaraðferðum, er einnig hægt að framkvæma orkuskipti milli ljósorku og raforku.
Venjulega eru íhlutir díóða aðallega gerðir úr sílikoni (Si). Kísill (Si) er dæmigerðasta hálfleiðaraefnið. Kísill er til í náttúrunni í formi „kísils (SiO2: steins sem er kísildíoxíð)“ og er auðlindaríkt efni. Það er mikið notað í mörgum hálfleiðaravörum vegna þess að það er auðvelt að vinna úr því.
Kísill (Si) sem hálfleiðara efni er upphaflega einangrunarefni og hefur nánast engar frjálsar rafeindir sem burðarefni. Þess vegna, með því að bæta öðrum óhreinindum við sílikon (Si) til að auka styrk burðarefnisins í sílikoni (Si), eykst leiðni þess. Hálfleiðarar sem auka burðarefni með því að bæta við óhreinindum eins og þessum eru kallaðir "óhreinindi hálfleiðarar." Flutningsberar innihalda frjálsar rafeindir og frjálsar holur. Meðal þeirra eru hálfleiðarar sem auka lausa rafeindabera kallaðir "n-gerð hálfleiðarar" og hálfleiðarar sem auka lausa holubera eru kallaðir "p-gerð hálfleiðarar."
* p-gerð hálfleiðari (+: jákvæður, hálfleiðari með mörgum götum), n-gerð hálfleiðari (-: neikvæður, hálfleiðari með margar rafeindir)
Eining díóða er uppbygging þar sem p-gerð hálfleiðari og n-gerð hálfleiðari eru tengdir, sem er kallað "pn tengi." Pinninn á p-gerð hálfleiðara er kallaður „skaut“ og pinninn á n-gerð hálfleiðara er kallaður „bakskaut“. Straumurinn rennur frá rafskautinu til bakskautsins.
Meginreglan um losun díóða ljóss
Þegar framspenna er sett á pn tengieiningu, færast göt (jákvæð) og rafeindir (neikvæð) í átt að mótunum og sameinast. Umframorkan sem myndast á þessum tíma er umbreytt í ljósorku og fæst þannig ljósgeislun. Þetta fyrirbæri er kallað "compound light emission".
Hægt er að flokka leysidíóða eftir því í hvaða átt ljósið er gefið út.
Edge Emitting Laser (EEL): Uppbygging sem notar klofningsyfirborð hálfleiðarans sem endurskinsmerki til að gefa frá sér ljós frá klofningsyfirborðinu.
Surface Emitting Laser (SEL): Uppbygging sem gefur frá sér ljós lóðrétt frá yfirborði hálfleiðara undirlagsins.
Vertical Cavity Surface Emitting Laser (VCSEL): Optískt resonant hola er myndað í lóðrétta átt á yfirborði hálfleiðara undirlagsins og leysigeislinn sem gefur út er hornrétt á yfirborð undirlagsins. Það hefur einkenni lágþröskuldsstraums, háhraðamótunar með lágum straumi og góðan hitastöðugleika og er mikið notað í sjónsamskiptum og skynjarasviðum.
Þessar mismunandi gerðir af leysidíóðum hafa mismunandi eiginleika og eru nú notaðar í fjölmörgum forritum byggt á eiginleikum þeirra.
Líf leysidíóða
Meðallíftími leysidíóða fer eftir rekstrarumhverfi (rekstrarhitastig, stöðurafmagn, hávaða aflgjafa osfrv.), og almennt er talið að hægt sé að kveikja á þeim stöðugt í um 10,000 klukkustundir við venjulegar aðstæður (hitastig 25 gráður). Ef rekstrarhitastigið er hátt meðan á notkun stendur styttist endingartíminn og rafstöðueiginleiki (ESD) getur einnig valdið bilunum. Auk þess geta bylgjur og hávaði sem myndast af aflgjafanum einnig skemmt leysieininguna.
Til þess að nota leysidíóðuna í langan tíma geta ráðstafanir eins og hitaleiðni eins og hitakökur, nægilegar andstæðingur truflanir og andstæðingur bylgjaráðstafanir, notkun hávaða sía og stjórna framleiðslunni að lágmarki sem krafist er í raun framlengt þjónustulífið.
Ljósið sem leysirinn gefur frá sér hefur mikla aflþéttleika. Ef það er notað á rangan hátt getur jafnvel lítið magn af losun valdið skaða á mannslíkamanum, sem er mjög hættulegt. Þess vegna verður að gera nægilegar öryggisráðstafanir fyrir notkun.
Heimilisfangið okkar
B-1507 Ruiding Mansion, No.200 Zhenhua Rd, Xihu District
Símanúmer
0086 181 5840 0345
Tölvupóstur
info@brandnew-china.com
