二極管是一個(gè)兩端元件,允許電流沿一個(gè)方向流動(dòng)。二級(jí)管內(nèi)的兩個(gè)區(qū)域均由半導(dǎo)體材料制成,再分別添加了不同的材料,導(dǎo)致P型區(qū)域帶正電,N型區(qū)域帶負(fù)電,兩個(gè)區(qū)域之間被稱(chēng)為耗盡區(qū)。當(dāng)給二極管通電時(shí),兩個(gè)區(qū)域的帶電材料都會(huì)發(fā)生反應(yīng),反向偏置時(shí),每個(gè)區(qū)域的電荷被吸引,使得耗盡區(qū)擴(kuò)大,防止電流流過(guò);正向偏置時(shí),電流流過(guò)二極管,二級(jí)管內(nèi)的帶電粒子被相反一端吸引,最終收縮并關(guān)閉耗盡區(qū),使得電流流過(guò)。
激光二極管是一種特殊的二極管,它在P型和N型區(qū)域之間有一個(gè)固定層。
PN二極管由單個(gè)半導(dǎo)體元素制成,例如硅和鍺,當(dāng)PN二極管內(nèi)的帶電粒子重新組合時(shí),不可見(jiàn)聲子被釋放。
PIN二極管由砷化鎵、磷化銦、銻化鎵或氮化鎵等復(fù)合半導(dǎo)體材料制成,半導(dǎo)體的晶體結(jié)構(gòu)使其具有導(dǎo)電性。PIN二極管中的化合物半導(dǎo)體材料具有一種結(jié)構(gòu),當(dāng)帶正負(fù)電荷的粒子重新組合時(shí),這種結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生自發(fā)產(chǎn)生輻射。這些發(fā)射在固有區(qū)域內(nèi)形成光子,在pin二極管內(nèi)被視為可見(jiàn)光。
PIN二極管結(jié)區(qū)表面拋光成鏡面,這導(dǎo)致光子來(lái)回反彈數(shù)百次,放大后的光束準(zhǔn)直,最終形成平行于交叉點(diǎn)的光束,從而聚焦光束,通常在激光二極管上加一個(gè)透鏡,透鏡使得光束形成各種形狀。
二極管形成的光束形狀豐富:
光以波的形式傳播,其波長(zhǎng)從一個(gè)峰值到下一個(gè)峰值,每種顏色的光都有不同的波長(zhǎng),紅光具有更長(zhǎng)的波長(zhǎng),藍(lán)光和紫光波長(zhǎng)較短,在激光照射下,這些波一起傳播,它們的波峰排列整齊或相位一致,這就是激光束很窄很明亮、并且可以聚焦到一個(gè)小點(diǎn)的原因。
激光二極管應(yīng)用廣泛,常常用于會(huì)議或者課堂上的激光筆,寵物玩具,激光打印機(jī)中的藍(lán)光光盤(pán)條碼掃描器,視頻游戲控制器和燈光秀等等。
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