レーザー赤外線ダイオード - デバイスとアプリケーション

赤外ダイオード技術の開発には 10 年以上かかり、最終的に、GaAlAs 系の多接合ダブルヘテロ構造の開発のおかげで、技術的に有望な量子収量の大幅な増加が達成されました。赤外線ダイオード。

この分野での成功は、ほぼ 100% の内部量子効率、活性領域の「電子閉じ込め」効果、および「マルチキャリア」効果によるものです。これは、結晶の底面に向けられ、側面と上面から反射される「多重交差」の効果によるものです。つまり、複数の反射光子が活性領域で吸収されることなく、出力放射に寄与します。 。

この一例は、カルーガ工場で生産された「ボスホート」工場です。ESAGA-140型の多重衝突ダブルヘテロ構造は、GeとZnをドープした厚さ2μmのp型活性領域、30%のAlAsを含む発光領域を備えています。受動領域は 15 ～ 30% の AlAs を含みます。このようなヘテロ構造の全体の厚さは１３０〜１７０μｍである。構造の上層は n 型の導電性を持っています。これらの構造の発光スペクトルの最大値における特徴的な波長は、805、870、および 940 nm です。

今日、赤外線ダイオードは、電気光学コンバータを備えたテレビシステムや電荷結合素子、ビデオ監視システム、赤外線照明、リモコン、光通信、さらには医療機器にも広く使用されています。

直接作成するには レーザー ダブルヘテロ構造に基づいて、アルミニウム - ガリウム砒素 AlGaAs とガリウム - 砒素 GaAs の両方がよく使用され、この技術によって製造されたダイオードはダブルヘテロ構造のダイオードと呼ばれます... このようなレーザーの利点は、活性領域 (正孔と電子の存在領域）は薄い媒体層に含まれているため、より多くの電子と正孔のペアが増幅を提供します。つまり、放射線は可能な限り効率的に増幅されます。

現在市場で広く入手可能な、波長 780 ～ 1770 nm、出力 5 ～ 150 mW の赤外線レーザー ダイオードは、CD プレーヤーや DVD プレーヤーだけでなく使用されています。シングルモード赤外線レーザーダイオードは、単色コヒーレント放射源として、光データ伝送システム、制御および測定機器、医療技術、セキュリティおよびポンピングシステムに適用可能です。 固体レーザー.

赤外線の重要な際立った特徴は、その「不可視性」です。赤外線レーザーのおかげで、目に見えないスポットを取得できますが、暗視装置を使用して観察することができます。

赤外線レーザーのこの特性は、レーザー誘導システムを使用した作業が敵から隠すのが容易になったため、軍事分野でかなり広く使用されているためでもあります。送信機自体は航空機や地上に設置することができ、同時にターゲットから反射された赤外線スポットによって誘導されるミサイルや「スマート」爆弾の高精度を保証します。