レーザーダイオード

レーザーダイオードは、光通信において、信号源または光源としてく用いられます。これらはレーザーポインターや基本的なレーザー光源など、他のレーザータイプの光源にも使用されます。また、Blu-rayプレーヤーやバーコードリーダーにも搭載されています。

レーザーダイオードは、一般的なダイオードと同様に、単純なp-n接合です。これらはpドープ半導体結晶とnドープ半導体結晶から作られています。それらは電子-正孔再結合の概念に基づいて取り組んでいます。電子-正孔再結合とは、電子と正孔が再結合する過程です。再結合されると、バンドギャップエネルギーレベルに等しいエネルギーを持つ光子を放出します。

レーザーダイオードは異なる色を持つことがあり、これはダイオードから放出される光の波長が異なることも意味します。異なる波長を得るためには、放出される光子のエネルギーが異なっている必要があります。エネルギーが異なるようにする方法はバンドギャップエネルギーを変化させることです。バンドギャップのエネルギーを変化させることで、放出される光子や光の色を変えることが可能です。なぜなら、放出される光子のエネルギーはバンドギャップのエネルギーを超えることができないからです。

レーザーダイオードが最初に開発された際、それらはホモ接合素子でした。レーザーを使えるようになるには大量の電力が必要でした。これほど高い電力需要があったため、装置に供給される電力をパルスで行う必要がありました。パルスをかけなければ、半導体デバイスは溶けてしまいます。現在では、より効率的に製造されており、レーザー照射がより少ない消費電力で実現可能となり、さまざまな産業での連続使用が実用化されています。