나노전자 양자 우물 레이저
페이지 정보
- 용어
- 양자 우물 레이저
- 요약
- pn 접합 사이에 밴드갭이 다른 양자우물 매질을 만들어 양자구속 효과를 이용하는 반도체 레이저
- 참고문헌
- - http://quanta.khu.ac.kr/physics/
- http://physics.ajou.ac.kr/class/ - 분류
- 나노전자 > 나노포토닉스
본문
pn 접합에 순방향 바이어스를 걸어주면 n측의 전자와 p측의 홀이 공핍층(depletion region)에서 재결합(recombination)을 해서 밴드갭 만큼의 에너지를 빛으로 발산한다. 이것을 반도체 레이저라고 하는데, 밴드갭이 다른 매질을 pn 접합 사이에 끼어넣으면 좁은 공간의 공핍층 안에서 집단반전(population inversion)의 양을 늘림으로 해서 레이저의 강도를 높일 수 있다. 이러한 활성층(activation region)의 차원은 양자우물(quantum well)을 만들어서 3차원에서 2차원으로 줄일 수 있다. 형성된 양자우물은 수소원자처럼 분리된 에너지 레벨이 생성되는데 전도밴드(conduction band)와 원자가밴드(valance band)의 에너지준위 사이에서 에너지 천이(transition)에 의해서 빛이 발생한다. 양자우물의 폭이 작을 수록 높은 에너지의 빛을 방출하게 된다. 양자우물 레이저는 반도체 레이저보다 발진 효율과 강도가 우수하고, 나오는 빛의 파장의 선택 범위가 높은 장점이 있다.