Hỡnh 36 Cấu hỡnh bộ lặp tỏi tạo xung
3.3.1. Bộ biến đổi điện quang 1 Cơ chế phỏt xạ ỏnh sỏng.
3.3.1.1. Cơ chế phỏt xạ ỏnh sỏng.
Ta giả thiết cú 1 điện tử đang nằm ở mức năng lượng thấp 1 và khụng cú điện tử nào ở trạng thỏi năng lượng cao 2.
Ha: cõn bằng nhiệt; H Hc: phỏt xạ tự nhiờn; Hb: kớch thớch (hấp thụ); H Hd: phỏt xạ cướng bức.
Hỡnh 37: Mức năng lượng và quỏ trỡnh dịch chuyển
Ở điều kiện này, nếu cú một năng lượng bằng với mức năng lượng chờnh lệch giữa cỏc mức (E2 - E1 tương ứng với mức chờnh lệch) cấp cho điện tử thỡ điện tử này sẽ nhảy lờn mức năng lượng E2 như chỉ trờn bỡnh 2.4.b sau khi hấp thụ năng lượng này.
Việc cung cấp năng lượng từ bờn ngoài để truyền năng lượng dẫn tới một mức cao hơn được gọi là kớch thớch và sự dịch chuyển của điện tử tới một mức năng
Điện tử Năng l ợng (ánh sáng) Năng l ợng (ánh sáng) E2 E1
lượng khỏc gọi là sự chuyển dời.
Điện tử rời khỏi mức năng lượng cao E2 sẽ bị hạt nhõn nguyờn tử hút và quay trở về trạng thỏi ổn định, khi quay trở về trạng thỏi ổn định E1, một năng lượng đỳng bằng E2 - E1 được giải phúng như trờn hỡnh 2.4c, hiện tượng này được gọi là hiện tượng phỏt xạ tự nhiờn và năng lượng được tồn tại dưới dạng ỏnh sỏng.
Với bước súng: theo cơ học lượng tử, bước súng ỏnh sỏng phỏt xạ được tớnh theo cụng thức: Bước súng = c.h/(E2 - E1) Trong đú: Vận tốc ỏnh sỏng C = 3.108m/f Hằng số phanh h = 6,625.10-34J.s 3.3.1.2. Cơ chế phỏt xạ ỏnh sỏng của chất bỏn dẫn.
Thụng thường chất bỏn dẫn tập trung phần lớn ở vựng húa trị cú mức năng lượng thấp và một số ít ở vựng dẫn cú mức năng lượng cao hơn.
Quỏ trỡnh tạo ra điều kiện phỏt xạ ỏnh sỏng diễn ra như sau:
+ Nếu 1 LED cú cấu trỳc dị thể kộp độ chờnh lệch mức năng lượng giữa lớp P và lớp N (lớp hoạt chất và lớp rất lớn) gọi là hàng rào dị thể.
+ Khi đặt một thế phõn cực cú chiều dũng điện hướng tới lớp P đến lớp N thỡ cỏc điện tử tại lớp N bị kộo về cực dương và chuyển dời về vựng hoạt chất.
+ Cỏc điện tử và lỗ trống chuyển động vào lớp hoạt chất bị giam trong lớp hoạt chất này vỡ hàng rào dị thể, từ đú làm nờn đảo lộn mật độ, cỏc điện tử và lỗ trống bị giam trong lớp hoạt chất mà tạo ra đảo lộn mật độ, tỏi hợp tự nhiờn rẽ ra ỏnh sỏng phản xạ tự nhiờn.
Ngoài linh kiện LED cũn cú linh kiện như:
FPLD và DFBLD linh kiện này cú ỏnh sỏng ra nhỏ, độ rộng phổ nhỏ hơn LED, đỏp ứng tần số bộ (LED là hàng vài trăm MHz, FPLD và DFBLD thỡ chỉ một vài GHz) thời gian súng ít hơn.
