Důležité vlastnosti kovů používaných v elektrotechnice
Měrný elektrický odpor (rezistivita)
Teplotní součinitel odporu
Supravodivost a hypervodivost
Hustota
Nejmenší má lithium, největší osmium
Teplota tání
Součinitel tepelné vodivosti
Největší mají čisté kovy
Rozdělení kovů podle teploty tání:
1. kovy s nízkou teplotou tání
2. kovy se střední teplotou tání
3. těžkotavitelné kovy
1. Základní elektrovodné materiály
Požadují se co nejmenší ztráty, tj. co nejmenší el. odpor.
Elektrický odpor závisí na rozměrech a na teplotě vodiče. Rezistivita elektrovodných
materiálů má hodnotu v rozmezí
ρ = 10-2
až 10-1
µ m
teplotní činitel u většiny čistých kovů je
αR = 4
Aby
byla zajištěna homogenita rozložení
emitovaného záření aktivní vrstvě, je
použita proužková geometrie kontaktu lépe
definující proudové obložení aktivní
oblasti. Pro dosažení vysoké proudové
hustoty nutno používat silně dotované
Obr. Účelem rezonátoru „udržet“ fotony po
určitou dobu aktivní vrstvě umožnit
optickou vazbu okolním prostředím.103
InP GaInAsP InP 1,15÷1,65 1÷2. Uspořádání vrstev laseru vrstvy, aby nedocházelo poklesu napětí
na přechodu důvodu neúnosně velkých
sériových odporů. Pro pozitivní optickou zpětnou vazbu využíváno
Fabryho Perotova rezonátoru, tvořeného štípáním planparalelních ploch kolmých přechod
PN.103
. Největší rozšíření
doznal laser dvojitou heterostrukturou. Běžné polovodičové lasery generují optický výkon desítek
mW, přenesený výkon optického vlákna dosahuje jednotek mW.53
Nevýhodou větší úhel emitovaného svazku, nižší koherence záření kratší životnost. Taková struktura rovněž
omezuje nároky odvod tepla čipu laseru
Pro účinnou emisi záření nutná vysoká
koncentrace injektovaných nosičů (cca 1018
cm3
). Přehled nejčastěji používaných kombinací materiálů pro lasery
podložka
pasivní
vrstva
aktivní
vrstva
λλλλ
(µµµµm)
jp
(A/cm2
)
GaAs GaAlAs GaAlAs 0,7÷0,9 103
÷104
GaAs GaAsP GaInP 0,7 103
GaAs GaAsP GaAlAsSb 1,0 2.103
GaSb GaAlSb GaAlAsSb 1,35 2. Složení vrstev obou stranách aktivní oblasti ohledem a
skokovou změnu indexu lomu volí tak, aby generované záření bylo těmito vrstvami aktivní
oblasti uzavřeno. ohledem dostupnost podložkových materiálů požadovanou
vlnovou délku záření (tato určena optickými parametry světlovodů) jsou nejvíce využívány
kombinace uvedené tabulce 17.
Tab. Výše uvedené technologické aspekty předurčují pro konstrukci laseru
materiály bázi AIII
BV
.
Polovodičové lasery jsou připravovány výhradně bázi polovodičů přímou pásovou
strukturou pro dosažení vysoké rychlosti zářivé rekombinace účinnosti
