产生光子发射的主要条件是系统必须处于非平衡状态（即，半导体内需要有某种激发过程存在，通过非平衡载流子的复合，才能形成发光）

Presentation on theme: "产生光子发射的主要条件是系统必须处于非平衡状态（即，半导体内需要有某种激发过程存在，通过非平衡载流子的复合，才能形成发光）"— Presentation transcript:

1 产生光子发射的主要条件是系统必须处于非平衡状态（即，半导体内需要有某种激发过程存在，通过非平衡载流子的复合，才能形成发光）
LED 产生光子发射的主要条件是系统必须处于非平衡状态（即，半导体内需要有某种激发过程存在，通过非平衡载流子的复合，才能形成发光）

2 LED注入发光机构

3 复合 •辐射复合：带带复合、浅施主-价带或导带-浅受主间复合（施、受主的电离能都很小，跃迁与带-带跃迁很难区别，但由于引入杂质能级位于K为（000）外，则使动量守恒定律较易满足，提高了直接跃迁几率）、施、受主之间的复合、通过深能级的复合、等电子陷阱等 •非辐射复合：多声子复合、俄歇复合、表面复合

4 GaAs(direct) (b) Si(indirect) 直接带隙半导体，都是常用的发光材料

5 对于象GaAs这一类直接带隙半导体，直接复合起主要作用，因此内部量子效率比较高。但从晶体内实际能逸出的光子却非常少。

6 laser —1976年左右，光纤的传输损耗在波长大于1m时波长越大损耗越小，但在长波长带没有半导体激光器。人们明白GaInAsP系列的激光器可以从长波长工作 —发光二极管的发光加受激辐射

7 1。粒子数反转 2。形成光谐振腔 3。满足一定的阈值条件
受激辐射三个条件 1。粒子数反转 2。形成光谐振腔 3。满足一定的阈值条件

8 辐射率Wr(h)>吸收率Wa(h ) EFn-EFp>h 

9 结型激光器结构

10 结型激光器中，垂直于结面的两个严格平行的抛光解理面和另一对与之垂直的平行粗糙面构成了所谓法布里-帕罗腔。两个抛光解理面就是谐振腔的反射镜面。
光谐振腔 结型激光器中，垂直于结面的两个严格平行的抛光解理面和另一对与之垂直的平行粗糙面构成了所谓法布里-帕罗腔。两个抛光解理面就是谐振腔的反射镜面。

11 Single heterojunction laser

12 Similar to laser Photonic cryatal:
Photonic integration Similar to laser Photonic cryatal:

13 光电探测器 光电探测器是能够把光信号转变成电信号的半导体器件。光电探测器的工作过程包括下面三个步骤：：1）入射光产生载流子；2）载流子输运和（或）被某种可能存在的电流增益机构倍增；3）电流和外电路相互作用，提供输出信号。

14 光敏电阻