|
|
∙ \\
Лит.: Происхождение и эволюция авеэд, пер. с англ., М,, 1%2; Мартынов Д. Я., Курс общей астрофизики, 3 над., М., 1979. Л, Р, Юпгелъсап.
ГЕТЕРОГЕННАЯ СИСТЕМА (от греп. heterogenes ≈ разнородный) ≈ термодинамич. система, состоящая из разл. по физ. и хим. свойствам частей (фаз), к-рые отделены друг от друга резкими поверхностями раздела. Каждая из фаз, составляющих Г. см гомогенна и достаточно велика, чтобы к вей были применимы термодинамич. понятия. Г. с. всегда мпогофазна и может быть многокомпонентной, если это согласуется с Гиббса правилом фаз. Термодинамика многофазных многокомпонентных Г. с. разработана Дж. Гиббсом (J, Gibbs) в 1875≈78. Примеры Г. с.: насыщенный пар в равновесии с жидкостью, равновесные бинарные системы, растворы при неполной растворимости, мн, сплавы и т, д. Понятие Г. с. применимо также к коллоидным растворам с достаточно большими коллоидными частицами, доменам в ферромагнетиках, смешанному состоянию в сверхпроводниках, но при этом необходимо учитывать поверхностную энергию переходного слоя, к-рой соответствует поверхностное натяжение. д. н, Зубарев.
ГЕТБРОДИНЙРОВАНИЕ СВЕТА ≈ см. Детектирование света.
ГЕТЕРОЛАЗЕР ≈ полупроводниковый лазер на основе гетероструктур. Наиб, распространены инжекционные Г., в к-рых активной средой является узкозонный слой гет╦роструктуры. Это полупроводник (гл. обр. AIUBV) с высоким квантовым выходом излучат, рекомбинации. Спектральный диапазон излучения Г. определяется &g узкозонного полупроводника.
В инфекционных лазерах с р≈«-переходом в прозрачном полупроводнике световое поле генерации проникает далеко за пределы ак- ^ тинного слоя в области с вы-
Рис, 1- Зонные диаграммы полупроводниковой структуры U), концентрация электронов и и дырок р (2), амплитуда светового поля еа и коэф. усиления g (3): а ≈ в лазере с р ≈ п-перехо-дом; б ≈ в гстеролазере с 1 ге-торопереходом (с односторонним ограничением); в ≈ в гетерола-зере с двойной готе ро структур ой (с двусторонним ограничением), д
соким для него коэф. поглощения. Толщина активного слоя меньше области рекомбинации неравновесных ин-жектир, носителей заряда (рис. 1, а). Это определяет большие потери энергиит высокую пороговую плотность тока и низкий кпд при темп-pax Г^ЗООК. Б Г. вследствие оптического и электронного ограничений можно управлять областью локализации светового поля и не-равновесной электронно-дырочной плазмы, В Г. с односторонней гетероструктурой (ОГС-лазер, рис. 1, б) на расстоянии d от инжектирующего р≈«-перехода созда╦тся потенц. барьер за сч╦т гетероперехода с более широкозонным полупроводником. Если скорость рекомбинации на гетерогранице мала (что обычно имеет место при совпадении параметров кристаллич. реш╦ток полупроводников), то носители отражаются от барьера и увеличивают при том же токе ср. концентрацию неосновных носителей в области усиления. Тем самым инверсная насел╦нность в активном слое, возникающая при определ. концентрации инжектир. носителей, достигается при меньшем значении плотности тока. Скачок показателя преломления на границе одновременно приводит к уменьшению проникновения светового поля в поглощающую р-область. Уменьшение рекомбинац. и оптич.
потерь снижает ток, необходимый для возбуждения генерации.
Наилучшими параметрами обладает Г. на основе тр╦хслойной (двойной) гет╦роструктуры (ДГС) с активным слоем из узкозонного полупроводника, заключ╦нным между 2 широкозонными (ДГС-лазеры, рис. 1, в), Двустороннее оптическое и электронное ограничение приводит к совпадению области инверсной насел╦нности и светового поля, что позволяет получить генерацию при малом токе накачки. Использование для инжек-ции носителей гетероперехода позволяет осуществить сверхинжекцию для достижения достаточно большой инверсии насел╦нности в активном слое.
Неравновесные носители можно локализовать в значительно меньшей области, чем световое поле. Так, в ДГС-лазерах толщину d узкозонного активного слоя уда╦тся довести до размеров длины волны де Бройля электрона с кинетич. энергией, близкой к высоте потенц. барьера на границах (d~6≈8 нм). Ширина активного слоя такого Г. порядка длины волны генерируемого излучения и контролируется независимо изменением показателя преломления п среды. Т- о., Г. можно рассматривать как пленарный оптич. волновод со встроенным в него активным усиливающим слоем. Волновод образован за сч╦т изменения п в плоскости, перпендикулярной гетеропереходу, а локализация электронно-дырочной плазмы в слое заданной толщины обес-
а ш
П
печена потенц. барьерами на границе этого слоя с более широкозонным полупроводником.
Зеркалами Г. обычно служат грани кристалла (рис,2). Однако в Г. используются также внеш. оптические резонаторы или положит, обратная связь, основанная на распредел╦нном отражении света на периодич. оптич.
Металлические.
контакты
|
pGa As≈ контактный слои
|
|||
|
/) A !xGa]_x As -эмиттер
|
|||
|
n(ja
|
As-активныи слои
|
||
|
лА1
|
^Оа^Аз-эмиггер
|
||
|
flfGa AS- подложка
|
|||
