应对未来信息处理挑战,探讨拉曼效应在硅基激光器中的应用( 十 )

应对未来信息处理挑战,探讨拉曼效应在硅基激光器中的应用

图八:左图表示1s电子因撞击而产生空穴

右图表示2s电子跃迁至1s,并将能量传递至2p价电子

一般硅基激光都有大量的载流子注入以及高强度的特点,因此以上三种效应都成为了硅发光的障碍,以下是Intel公司解决这些问题的部分方法。

2005年1月,Intel公司第一次实现全硅拉曼脉冲激光器,利用长的时间间隔以及短的光脉冲,使得TPA产生的载流子在下一次脉冲之前重新结合,减少了光的吸收损耗。

此后,Intel的研究人员又利用反置的p-i-n二极管,在通电情况下电子和空穴会分别向两方PN结移动,使得载流子移出光通过的区域,减小了TPA的发生,同时又大大减小了载流子的寿命及空穴电子对的结合几率,使得由TPA引起的FCA减小到最小化。基于此实验室做成了第一台实现全硅拉曼连续波激光器。此外,还可以通过减小体积与表面积的比值来增大载流子在表面实现复合的几率。

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