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 > 이름에서 볼 수 있듯이 이득매질로 반도체를 사용하는 레이저. 일반적인 레이저 다이오드의 p형과 n형의 반도체를 접합한 상태에서 전류를 흘려주는 펌핑 작용을 통해 전자와 정공이 만나 안정된 상태로 돌아가면서 발생하는 빛을 사용하는 과정을 거친다.
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> 최근엔 양자 폭포 레이저(Quantum Cascade Laser)가 활발히 연구 되고 있는데 주로 장파장의 발진 파장을 위해 연구 되고 또 상용화되고 있다. 일반적인 레이저 다이오드의 경우는 발진파장이 active region의 밴드갭에 비례하는데 반해, 일반적인 양자 폭포 레이저의 경우는 intraband cascade 의 원리를 이용하여 아주 세심한 증착방법과 (Molarcular beam epitaxy 혹은 MOCVD) 디자인을 통해 (주로 8 band k dot p가 사용된다.) 아주 얇은 증착층을 수십에서 수백층이상 쌓아 컨덕션 밴드 내의 높은에너지 레벨에서 낮은 에너지레벨을 차이를 engineering하여 전자만의 이용해 발진 파장을 조절한다.발진파장은 주로 4µm ~ 수십µm까지 입증되었다. 하지만 hole과 electron을 모두 이용하는 interband cascade laser또한 활발히 연구되고 있고 주로 2µm~4µm까지의 발진파장에 사용된다.
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> 장점
> 높은 펌핑 효율
> 작은 크기
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> 단점
> 큰 발산각[10]
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> Si, GaAs 등 다양한 반도체 물질을 사용하며, 미량의 불순물을 첨가하여 레이저의 발진 파장을 조절 할 수 있다.
> Si은 직접천이형이 아니고 또 그위에 직접 천이형 물질증착이 매우! 어렵기 때문에 Monolithic integration이 목적이 아닌 이상 잘 쓰이지 않는다. 주로 희토류의 경우엔 미량의 불순물이지만 이방법은 반도체 레이저에서 잘 사용되지 않고 레이저 다이오드의 경우 발진파장은 주로 active region의 alloy형성으로 조절이 된다. 주로 GaAs의 기판의 경우 일반적인 Quantum well이나 Quantum dot active region으로 커버할수 있는 발진파장이 (700nm ~ 1.3µm)인데 반해 InP의 기판의 경우 (930nm ~2µm)까지 InGaAsP 혹은 AlGaInAs를 통해 조절이 가능하다.
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> [이 게시물은 최고관리자님에 의해 2024-09-22 06:24:14 레이저 용어사전에서 이동 됨]
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