半導體激光器是以直接帶隙半導體材料構成的 Pn 結或 Pin 結為工作物質的一種小型化激光器。半導體激光工作物質有幾十種,目前已制成激光器的半導體材料有砷化鎵、砷化銦、銻化銦、硫化鎘、碲化鎘、硒化鉛、碲化鉛、鋁鎵砷、銦磷砷等。半導體激光器的激勵方式主要有三種,即電注入式 、光泵式和高能電子束激勵式。絕大多數半導體激光器的激勵方式是電注入,即給 Pn 結加正向電壓,以使在結平面區域產生受激發射 ,也就是說是個正向偏置的二極管 。因此半導體激光器又稱為半導體激光二極管。對半導體來說,由于電子是在各能帶之間進行躍遷 ,而不是在分立的能級之間躍遷,所以躍遷能量不是個確定值, 這使得半導體激光器的輸出波長展布在一個很寬的范圍上。它們所發出的波長在0.3~34μm之間。其波長范圍決定于所用材料的能帶間隙 ,最常見的是AlGaAs雙異質結激光器,其輸出波長為750~890nm。
半導體激光器制作技術經歷了由擴散法到液相外延法(LPE), 氣相外延法(VPE),分子束外延法(MBE),MOCVD 方法(金屬有機化合物汽相淀積),化學束外延(CBE)以及它們的各種結合型等多種工藝。半導體激光器最大的缺點是:激光性能受溫度影響大,光束的發散角較大(一般在幾度到20度之間),所以在方向性、單色性和相干性等方面較差。但隨著科學技術的迅速發展, 半導體激光器的研究正向縱深方向推進 ,半導體激光器的性能在不斷地提高。以半導體激光器為核心的半導體光電子技術在 21 世紀的信息社會中將取得更大的進展,發揮更大的作用。
審核編輯黃宇
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