Tolimosios infraraudonosios srities optoelektronikos įtaisų žemo dažnio triukšmo charakteristikos

Ištrauka

Tolimosios infraraudonosios srities optoelektronikos įtaisų žemo dažnio triukšmo charakteristikos
BAKALAURO BAIGIAMASIS DARBAS 

Turinys
Įvadas 3
1. Literatūros apžvalga 4
1.1 Triukšmai elektriniuose elementuose. 4
1.1.1 Šiluminis triukšmas 4
1.1.2 Generacinis-rekombinacinis triukšmas 4
1.1.3 Šratinis triukšmas 5
1.1.4 ��/�� triukšmas 5
1.2 Puslaidininkinis lazerinis diodas 6
1.3 GaAsBi lazeriniai diodai 6
1.4 AlGaAs lazeriniai diodai 7
1.5 Elektrinio ir optinio triukšmo koreliacija 7
2. Žemo dažnio triukšmo tyrimo metodika 8
3. Tyrimo rezultatai 10
3.1 GaAsBi ir AlGaAs voltamperinės charakteristikos 10
3.2 GaAsBi bei AlGaAs elektrinio triukšmo spektrai 13
3.3 GaAsBi elektrinio triukšmo priklausomybė nuo temperatūros 16
3.4 AlGaAs elektrinio ir optinio triukšmo charakteristikos bei jų koreliacija 21
Išvados 24
Literatūros sąrašas 25
Anotacija 27
Summary 28

Įvadas
III-V grupės puslaidininkių pagrindu pagaminti lazeriai sulaukė didelio dėmesio dėl jų
įvairių taikymų technologijos srityse. GaAsBi (galio arsenido bismido) bei AlGaAs (aliuminio
galio arsenido) lazeriai išsiskiria dėl savo unikalių savybių ir potencialių pritaikymo galimybių.
AlGaAs lazeriai garsėja savo efektyvumu ir funkcionalumu artimoje infraraudonoje
spektro dalyje. AlGaAs junginys turi palankias elektrines bei optines savybes, todėl šie lazeriai
dažnai naudojami telekomunikacijos sistemose, medicininiuose taikymuose bei komercinėje
elektronikoje. Svarbu tyrinėti AlGaAs lazerius dėl jų sugebėjimo išlaikyti aukštą efektyvumą ir
stabilumą įvairiose veikimo sąlygose [1]. GaAsBi lazeriai atstovauja naujesnei puslaidininkių
lazerių klasei, kuri į galio arsenido kristalinę matricą įtraukia bismutą. Bismuto pridėjimas prie
GaAs mažina draustinį energijos juostos tarpą ir padidina sukimosi-orbitos atskyrimą, kas lemia
jų kokybišką veikimą spinduliuojant infraraudonąją šviesą [2]. Šis pakeitimas atveria naujas
galimybes telekomunikacijose, kur mažų draustinių energijos juostų tarpo medžiagos yra būtinos
norint patikimai kurti infraraudoną šviesą.
Šių lazerių tyrimas yra esminis siekiant pažangos komunikacijos technologijose, kurti
efektyvius fotoninius įrenginius ir tobulinti medicinos technologijas. Tiek AlGaAs, tiek GaAsBi
lazeriai yra esminiai šviesolaidinėje komunikacijoje, leidžiantys didelės spartos duomenų
perdavimą dideliais atstumais be reikšmingo signalo praradimo [3]. Medicinoje šie lazeriai padeda
tokiose procedūrose kaip akių chirurgija. Jų gebėjimas kurti tikslius ir kontroliuojamus bangų
ilgius leidžia sumažinti žalą žmonių audiniams [4]. AlGaAs lazeriai plačiai naudojami diskų
grotuvuose ir spausdintuvuose, nes yra labai kompaktiški. Šios savybes puikiai tinka
kasdieniniams naudotojų prietaisams [5].
Šis tyrimas siekia išsiaiškinti AlGaAs ir GaAsBi lazerių medžiagų savybes, veikimo
efektyvumą, tiriant šių lazerinių diodų žemo dažnio charakteristikas − 1/�, generacinį-
rekombinacinį, šratinį ir šiluminį triukšmus. Taip siekiame prisidėti prie veiksmingesnės,
efektyvesnės bei universalesnės lazerių sistemos plėtros šių lazerinių diodų ateities taikymams.
Šio darbo tikslas yra ištirti lazerinių diodų su AlGaAs bei GaAsBi kvantinėmis duobėmis žemo
dažnio triukšmo charakteristikas.
Šis darbas yra tęstinis: Kipras Gudeliauskas, „Infraraudonosios srities optoelektronikos
įtaisų žemo dažnio triukšmo charakteristikos“, praktikos darbas, Vilniaus universitetas – (2024).