自由キャリア吸収

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質問者：dk_2009
質問日時：2009/12/05 18:11
回答数：2件

自由キャリア吸収の意味がまったくわかりません。

今、半導体レーザーの勉強をしてますが、どういう影響があるのでしょうか??

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回答 (2件)

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No.2

回答者： semikuma
回答日時：2009/12/06 23:21

そう。

要は確率の問題なので、一般には自由キャリア濃度と光密度の積が大きいほど、吸収が大きくなります。
半導体レーザの場合、クラッド層のキャリア濃度を低くすると共に、光の染み出しが大きくならないよう、屈折率差などを設計します。

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この回答へのお礼

遅くなって申し訳ございません。
すごい理解が深まりました。よりいっそうレーザーの勉強をしなくてはと実感しました。

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お礼日時：2009/12/17 02:03

No.1

回答者： semikuma
回答日時：2009/12/06 17:09

文字通り、光のエネルギーが自由キャリアに吸収される現象です。

半導体の場合、伝道帯下端にいる自由キャリア(電子)が光のエネルギーを吸収して上位のエネルギーレベルに励起され、緩和するときには熱として放出されます。
半導体レーザでは、活性層内へ電子、ホールの自由キャリアを注入して反転分布を作り、再結合するときのエネルギー差を光として取り出しますが、クラッド層内で自由キャリア吸収があると、結果的にそのエネルギーは熱に変換され、発光に寄与しません。
つまり発光効率が低下するため、閾値は上がるし、スロープ効率や温度特性は劣化し、最悪の場合は結晶の破壊につながります。