تاریخچه ی:
لیزر نیم رسانا
تفاوت با نگارش: 2
| + | {DYNAMICMENU()} |
| + | __واژهنامه__ |
| + | *((واژگان اپتیک)) |
| + | *((واژگان فیزیک لیزر)) |
| + | __مقالات مرتبط__ |
| + | *((انواع لیزر)) |
| + | *((فیزیک لیزر)) |
| + | *((لیزر)) |
| + | *((لیزر الکترون آزاد)) |
| + | *((لیزر دی اکسید کربن)) |
| + | *((لیزر شیمیایی)) |
| + | *((لیزر گاز دی اکسید کربن)) |
| + | *((لیزر نیم رسانا)) |
| + | *((لیزر هلیوم - نئون)) |
| + | *((لیزر یاقوت)) |
| + | *((لیزرهای حالت جامد)) |
| + | *((لیزرهای دیودی)) |
| + | *((لیزرهای گازی)) |
| + | __کتابهای مرتبط__ |
| + | *((کتابهای اپتیک)) |
| + | *((کتابهای فیزیک لیزر)) |
| + | __[http://217.218.177.31/mavara/mavara-view_forum.php?forumId=26|انجمن فیزیک]__ |
| + | *[http://217.218.177.31/mavara/mavara-view_forum.php?forumId=26|سوالات و نظرات خود را اینجا مطرح کنید.] |
| + | __سایتهای مرتبط__ |
| + | *سایتهای داخلی |
| + | **[http://psi.ir/html/general/index_f.html|انجمن فیزیک ایران] |
| + | **[http://www.hupaa.com|شبکه فیزیک هوپا] |
| + | **[http://robot.ir/blog/mollasadra|ملاصدرا] |
| + | **[http://www.hessaby.com|سایت دکتر حسابی] |
| + | **[http://www.laserdarmani.com|پایگاه لیزر درمانی ایران] |
| + | *سایتهای خارجی |
| + | **[http://inventors.about.com/od/lstartinventions/a/laser.htm|تاریخچه لیزر] |
| + | **[http://www.physics.mq.edu.au/~drice/quoptics.html|لینک سایتهایی در رابطه با اپتیک و اپتیک کوانتومی] |
| + | **[http://optics.org|اپتیک] |
| + | **[http://www.iop.org/EJ/journal/JOpt/8|مجلات اپتیکی] |
| + | **[http://www.atoptics.co.uk |اپتیک فضایی] |
| + | **[http://www.creol.ucf.edu|مدرسه اپتیک و فتونیک creol] |
| + | **[http://www.docteroptics.com|سیستمها و مؤلفههای اپتیکی] |
| + | __گالری تصویر__ |
| + | *[http://217.218.177.31/mavara/mavara-browse_gallery.php?galleryId=39|گالری علوم] |
| + | body= |
| + | |~| |
| + | {DYNAMICMENU} |
| !دید کلی | | !دید کلی |
| در سال 1341 دو گروه از پژوهشگران بطور جداگانه و تقریبا همزمان با یکدیگر در شهر نیویورک اعلام کردند، نوع سومی از ((لیزر)) را که اساس کار آن با تمام لیزرهای پیشین متفاوت است ساختهاند. آنها مدعی شدند که این لیزر جریان برق را مستقیما به جریان منظمی از ((فوتون|فوتونها)) تبدیل میکند (این عمل صرفا به گذر جریان نیرومند و صیقل دادن و جو انتهایی بلور آرسیند گالیوم به عنوان آینههای لیزر صورت میگیرد).
کشف این لیزر تا حدی تصادفی بود، زیرا برخی از فیزیکدانان و پژوهشگران متوجه شده بودند که از دو قطبیها نیم رسانا ، درخششهایی با طول موجی در حدود 7000 آنگستروم خارج میشود و آن را به ((گسیل القایی)) نسبت دادند و بر همین پایه لیزر نیم رسانا را طراحی نمودند. | | در سال 1341 دو گروه از پژوهشگران بطور جداگانه و تقریبا همزمان با یکدیگر در شهر نیویورک اعلام کردند، نوع سومی از ((لیزر)) را که اساس کار آن با تمام لیزرهای پیشین متفاوت است ساختهاند. آنها مدعی شدند که این لیزر جریان برق را مستقیما به جریان منظمی از ((فوتون|فوتونها)) تبدیل میکند (این عمل صرفا به گذر جریان نیرومند و صیقل دادن و جو انتهایی بلور آرسیند گالیوم به عنوان آینههای لیزر صورت میگیرد).
کشف این لیزر تا حدی تصادفی بود، زیرا برخی از فیزیکدانان و پژوهشگران متوجه شده بودند که از دو قطبیها نیم رسانا ، درخششهایی با طول موجی در حدود 7000 آنگستروم خارج میشود و آن را به ((گسیل القایی)) نسبت دادند و بر همین پایه لیزر نیم رسانا را طراحی نمودند. |
|
| |
|
| |
| | | |
| | | | | |
| {picture=picarro.jpg} | | {picture=picarro.jpg} |
| | | |
| | | |
| | | | |
|
| !مواد لیزری | | !مواد لیزری |
| این لیزرها از اجسامی که در الکترونیک کاملا شناخته شدهاند ساخته میشوند و همه این اجسام ((مواد نیم رسانا|نیم رساناها)) هستند، مانند: ((آرسیند گالیوم)) و ((ژرمانیوم)). لیزرهای نیم رسانا بجز اجسام یاد شده از اجسام دیگری که مناسب تشخص داده شدهاند نیز تهیه میشوند، مثل ~~green:PbSe~~ ، ~~green:PbTe~~ ، ~~green:InAS~~ ، ~~green:InP~~ لیزرهای نیم رسانا دارای پیوند p-n میباشند، که وجه n به پتانسیل منفی بسته میشود و وجه p نیز به پتانسیل مثبت متصل میگردد. عنصرهایی که ناحیه p را تشکیل میدهند الکترونهای ظرفیتی کمتری نسبت به ناحیه n و حالت خالی از الکترون و به عبارت دیگر و پر از حفره (یا جای خالی الکترون) در ناحیه p بوجود میآید. | | این لیزرها از اجسامی که در الکترونیک کاملا شناخته شدهاند ساخته میشوند و همه این اجسام ((مواد نیم رسانا|نیم رساناها)) هستند، مانند: ((آرسیند گالیوم)) و ((ژرمانیوم)). لیزرهای نیم رسانا بجز اجسام یاد شده از اجسام دیگری که مناسب تشخص داده شدهاند نیز تهیه میشوند، مثل ~~green:PbSe~~ ، ~~green:PbTe~~ ، ~~green:InAS~~ ، ~~green:InP~~ لیزرهای نیم رسانا دارای پیوند p-n میباشند، که وجه n به پتانسیل منفی بسته میشود و وجه p نیز به پتانسیل مثبت متصل میگردد. عنصرهایی که ناحیه p را تشکیل میدهند الکترونهای ظرفیتی کمتری نسبت به ناحیه n و حالت خالی از الکترون و به عبارت دیگر و پر از حفره (یا جای خالی الکترون) در ناحیه p بوجود میآید. |
| !چه خاصیتی از نیم رساناها آنها را در ساخت لیزرهای نیم رسانا ، ممتاز میکند؟ | | !چه خاصیتی از نیم رساناها آنها را در ساخت لیزرهای نیم رسانا ، ممتاز میکند؟ |
| نیم رساناها از نظر ((مقاومت الکتریکی)) جایی بین ((مواد رسانا)) و ((مواد نارسانا|نارسانا)) دارند. در آنها فاصله بین نوار رسانش و نوار ارزش یا ظرفیت در حدود یک الکترون ولت است و این امر اندکی ((رسانش الکتریکی|رسانایی الکتریکی)) را موجب میشود، ولی نه به اندازه رساناهای خوب مانند فلزها. میزان رسانایی مادهای نیم رسانا ، هم چون ماده رسانا ، بستگی به دما دارد. ولی بر عکس آنها ، زیرا رسانایی اجسام رسانا با افزایش دما معمولا کاهش می یابد در حالیکه رسانایی نیمه رساناها با افزایش می یابد. | | نیم رساناها از نظر ((مقاومت الکتریکی)) جایی بین ((مواد رسانا)) و ((مواد نارسانا|نارسانا)) دارند. در آنها فاصله بین نوار رسانش و نوار ارزش یا ظرفیت در حدود یک الکترون ولت است و این امر اندکی ((رسانش الکتریکی|رسانایی الکتریکی)) را موجب میشود، ولی نه به اندازه رساناهای خوب مانند فلزها. میزان رسانایی مادهای نیم رسانا ، هم چون ماده رسانا ، بستگی به دما دارد. ولی بر عکس آنها ، زیرا رسانایی اجسام رسانا با افزایش دما معمولا کاهش می یابد در حالیکه رسانایی نیمه رساناها با افزایش می یابد. |
| !مراحل لیزر زایی | | !مراحل لیزر زایی |
| برای شروع گسیل القایی بلور ، جریان بسیار بالایی از آن میگذرانند و این جریان باعث ایجاد گرما میشود. همین گرما منجر به تغییر شکل بلوری این اجسام نسبت به حالت نخستین میگردد و حال آنکه اندکی تغییر شکل باعث از کار افتادگی لیزر میگردد. بنابراین باید شیوهای یافت که لیزر را خنک کند. شرایط لازم برای عمل این مجموعه ، بدین ترتیب یافته شد که در دمای زیر 20 درجه کلوین (یعنی دمای منهای 253 درجه سانتیگراد) جریانی در حدود 200 آمپر لازم است، ولی در دمای نیتروژن مایع این جریان میتواند به 750 آمیر و در 300 درجه کلوین به 50000 آمپر بر سانتیمتر مربع برسد، در این هنگام است لیانی یا نورتابی الکتریکی آغاز میشود و لیزر بکار میافتد و تابشهایی تولید میکند.
برخی از لیزرهای نیم رسانا به لیزرهای ساختگی معروفند. هسته مرکزی این لیزرها را نیم رسانای سرشتی را تشکیل میدهد که اتمهای برخی مواد بیگانه از جمله آلومینیوم یا فسفر یعنی اتمی با یک ظرفیت کمتر نسبت به نیم رسانای بی آلایش مثلا ژرمانیوم با ظرفیت چهار و یا اتمی با یک ظرفیت بیشتر مانند فسفر و ایندیوم پنج ظرفیتی آنرا آغشته کرده باشد. این عمل را فرآیند آلایش و یا ایجاد ناخالصی مینامند. وقتی که آلایش صورت میگیرد لیزر در ناحیه n دارای الکترون و ناحیه P دارای حفره (یعنی همان جای خالی الکترون که معادل ذرهای فرضی با بار الکتریکی مثبت است) پیدا میکند و در نتیجه نیم رسانا آلایشی (یعنی ناخالص) دارای دو تراز انرژی ناخالصی __دهنده__ و __پذیرنده__ ایجاد میکند. | | برای شروع گسیل القایی بلور ، جریان بسیار بالایی از آن میگذرانند و این جریان باعث ایجاد گرما میشود. همین گرما منجر به تغییر شکل بلوری این اجسام نسبت به حالت نخستین میگردد و حال آنکه اندکی تغییر شکل باعث از کار افتادگی لیزر میگردد. بنابراین باید شیوهای یافت که لیزر را خنک کند. شرایط لازم برای عمل این مجموعه ، بدین ترتیب یافته شد که در دمای زیر 20 درجه کلوین (یعنی دمای منهای 253 درجه سانتیگراد) جریانی در حدود 200 آمپر لازم است، ولی در دمای نیتروژن مایع این جریان میتواند به 750 آمیر و در 300 درجه کلوین به 50000 آمپر بر سانتیمتر مربع برسد، در این هنگام است لیانی یا نورتابی الکتریکی آغاز میشود و لیزر بکار میافتد و تابشهایی تولید میکند.
برخی از لیزرهای نیم رسانا به لیزرهای ساختگی معروفند. هسته مرکزی این لیزرها را نیم رسانای سرشتی را تشکیل میدهد که اتمهای برخی مواد بیگانه از جمله آلومینیوم یا فسفر یعنی اتمی با یک ظرفیت کمتر نسبت به نیم رسانای بی آلایش مثلا ژرمانیوم با ظرفیت چهار و یا اتمی با یک ظرفیت بیشتر مانند فسفر و ایندیوم پنج ظرفیتی آنرا آغشته کرده باشد. این عمل را فرآیند آلایش و یا ایجاد ناخالصی مینامند. وقتی که آلایش صورت میگیرد لیزر در ناحیه n دارای الکترون و ناحیه P دارای حفره (یعنی همان جای خالی الکترون که معادل ذرهای فرضی با بار الکتریکی مثبت است) پیدا میکند و در نتیجه نیم رسانا آلایشی (یعنی ناخالص) دارای دو تراز انرژی ناخالصی __دهنده__ و __پذیرنده__ ایجاد میکند. |
|
| |
|
| |
| | | |
| | | | | |
| {picture=laser_e.jpg} | | {picture=laser_e.jpg} |
| | | |
| | | |
| | | | |
|
| !تنظیم لیزر | | !تنظیم لیزر |
| تنظیم اینگونه لیزرها نسبت به لیزرهای دیگر آسانتر است، زیرا با تغییر ((میدان مغناطیسی)) یا با اعمال ((دما)) و یا ((فشار)) میتوان آنها را تنظیم کرد. آنها برای تنظیم ((لیزر گازی|لیزرهای گازی)) و ((لیزر حالت جامد|جامد)) تنها با تغییر ضریب کیفیت میتوان عمل تنظیم را انجام داد، اما باید توجه داشت که همه اینها باید در شرایط و اوضاع تنظیم شده ویژهای انجام پذیرد، اما برتری لیزرهای نیم رسانا بیشتر بخاطر دگرآهنگی (مدوله سازی) بالا و بازدهی بالای در حدود 30 درصد است. جمع و جور بودن آن و بهای اندک آنها از دیگر مزایای این نوع لیزرهاست. | | تنظیم اینگونه لیزرها نسبت به لیزرهای دیگر آسانتر است، زیرا با تغییر ((میدان مغناطیسی)) یا با اعمال ((دما)) و یا ((فشار)) میتوان آنها را تنظیم کرد. آنها برای تنظیم ((لیزر گازی|لیزرهای گازی)) و ((لیزر حالت جامد|جامد)) تنها با تغییر ضریب کیفیت میتوان عمل تنظیم را انجام داد، اما باید توجه داشت که همه اینها باید در شرایط و اوضاع تنظیم شده ویژهای انجام پذیرد، اما برتری لیزرهای نیم رسانا بیشتر بخاطر دگرآهنگی (مدوله سازی) بالا و بازدهی بالای در حدود 30 درصد است. جمع و جور بودن آن و بهای اندک آنها از دیگر مزایای این نوع لیزرهاست. |
| !مباحث مرتبط با عنوان | | !مباحث مرتبط با عنوان |
- | *((آرایش تگاای لیزری)) |
+ | *((آرایشهای لیی)) *((اص کار لیزر)) |
| *((انواع لیزر)) | | *((انواع لیزر)) |
| *((ایمنی لیزری)) | | *((ایمنی لیزری)) |
- | *((ساش اریکی نی رساا)) *((ستار بلورها)) *((گیل قایی)) |
+ | *((ما ری)) />*((وص نر لیزر)) *((سلاحای لیزری)) *((طیف سنی رمی با لیزر)) *((فاصله یاب لیزری)) *((فییک لیر)) *((یدایش لیزر)) |
| *((لیزر)) | | *((لیزر)) |
- | *((لیزر گازی)) *((مواد یم رسانا))
|
+ | *((لیزر الترون آزا)) *((لیزر دی اکسید کربن)) *((لیزر شیمیایی)) *((لیزر گاز دی اکسید کربن)) *((لیزر هلیوم - نئون)) *((لیزر یاقوت)) *((لیزرهای حالت جامد)) />*((یزرهای دیودی)) *((لیزرهای گازی)) *((میزر)) />*((همدوسی)) *((ماهیت نور همدوس لیزر)) *((کاربرد پزشکی لیزر)) *((کاربرد لیزر در اندازه گیری و بازرسی)) *((کاربرد لیزر در هولوگرافی)) *((کاربرد لیزر در مصارف نظامی)) |