Yarim o’tgazgichli lazerlar va ularning qo’lanilishi mavzusida

1…….. Dielektrik, yarimo‘tkazgich va metalning energetik sathlari:
D ielektriklar, metallar va yarimo‘tkazgichlarning energetik sohalari diagrammasi keltirilgan. Valent soha bilan o‘tkazuvchanlik sohasi oralig‘ida taqiqlangan, ruxsat etilmagan soha joylashgan. O‘sha ruxsat etilmagan sohaning kengligiga ko‘ra moddalar izolyatorlar, o‘tkazgichlar va yarimo‘tkazgichlarga bo‘linadi. Izolyatorlarda ruxsat etilmagan soha juda keng bo‘ladi. Metallarda valent soha bilan o‘tkazuvchanlik sohasi birbiriga o‘tib, qo‘shilib ketgan va qat'iy chegaraga ega emas. Ruhsat etilmagan sohaning o‘rtasida Fermi sathi joylashgan. Agar ruxsat etilmagan sohaning kengligi kichik bo‘lsa, elektronlar issiqlik harakati tufayli valent sohadan o‘tkazuvchanlik sohasiga (Eg kT) oshib o‘tishi mumkin. Bu xil moddalar yarimo‘tkazgichlardir. Elektronlar valent sohasidan o‘tkazuvchanlik sohasiga issiqlik energiyasi tufayli o‘tsa, valent sohasida elektron o‘rniga kovak hosil bo‘ladi. Kovak ham energetik sathga va zaryadga (ishora jihatdan zaryad musbat) egadir. Elektron qanday xususiyatga ega bo‘lsa, kovak ham o‘shanday xususiyatga egadir. Ular bir-biridan faqat ishorasi jihatdan farq qiladi, xolos. Agar yarimo‘tkazgichlarning tarkibiga metallarni diffuziya yo‘li bilan kiritsak, u holda legirlangan yarimo‘tkazgichlar hosil bo‘ladi. Bu xil yarimo‘tkazgichlarda elektron va kovaklarning soni o‘zgaradi. Agar yarimo‘tkazgichning tarkibiga besh atomli metall atomlari kiritilsa, masalan, kremniy tarkibiga fosfor kiritilsa, bunday legirlangan yarimo‘tkazgichga n-tipli yarimo‘tkazgich, yarimo‘tkazgich kristali panjarasiga kiritilgan metall atomi esa donor deb ataladi. Agar yarimo‘tkazgich tarkibiga diffuziya yo‘li bilan uch valentli indiy kiritilsa, moddada Si kremniyda kovalent bog‘lanishida uchta elektron ishtirok etib, bitta elektronining o‘rni bo‘sh qoladi, o‘sha bo‘sh qolgan joy kovak va musbat zaryadli bo‘ladi. Bunday yarimo‘tkazgichlarga p-tipli yarimo‘tkazgichlar deyiladi. Diffuziya yo‘li bilan yarimo‘tkazgichning kristall panjarasiga kiritilgan metall atomi akseptor deb ataladi qobiliyatlarini yuzaga keltirish va rivojlantirish mumkin1.Maqolada biz yarimo‘tkazgichli lazerlarning ishlash tamoyili va ularning qo‘llanilishiga to‘xtalib o‘tamiz. Lazer nurlari fan, texnika va optoelektronikada keng qo‘llanilmoqda. Nurlarning quvvati va to‘lqin uzunligiga bog‘liq ravishda tibbiy davolashdan to metallarni kesishga bo‘lgan turli-tuman jarayonlarda qo‘llanilmoqda. Ayniqsa yarimo‘tkazgichli lazerlarning jajji bo‘lishi, kam quvvat olishi, tez ishga tayyorgarligi uni loyihalash, tizimlarni nazorat qilish, yoritish va boshqa majmualarni markazlashtirishda qo‘llanilishiga keng yo‘l ochib berdi. Qattiq jismlarda elektronlar energetik holatlar bo‘ylab taqsimlangan bo‘lib, energetik sohalarni hosil qiladi. Energetik sohalarni bir-biridan ajratgan oraliq masofa mavjud. Elektronlar joylashgan sohalar oralig‘ida energetik sathlar bo‘lmaydi. Elektronlarga to‘lgan va energiya taqsimotiga ko‘ra eng yuqoridagi energetik holatlar to‘plamiga valent soha deyiladi. Elektronlar qisman o‘rin olgan yoki butunlay o‘rin olmagan holatlarga o‘tkazuvchanlik sohasi deyiladi.