Một số thuật ngữ trong chất bán dẫn

Một số thuật ngữ trong chất bán dẫn

Bài viết chưa xemgửi bởi notobo » Thứ 5 Tháng 5 13, 2010 12:21 am

Mình ko hiểu 1 số thuật ngữ trong laser và chất bán dẫn, mong mọi người giải thik kỹ dùm mình. XIn cảm ơn
- SỰ suy biến là gì?
- Một số hiệu ứng như: CH ( Carrier Heating), CDP (carrier dénity pulsation ), SHB ( Spectal hole burning )
- Mật độ hạt tải điện trong suốt
- Thời gian hồi phục trong dải ( intraband relaxtion time )
- Tán xạ hạt tải - hạt tải, hạt tải - lỗ trống, tán xạ phonon LO ( Longitudinal Optical)
- ĐỘ rộng vạch phổ ( Line width ),Hệ số mở rộng độ rộng vạch phổ
Mong các bạn giải thik giúp mình.
notobo
Thành viên mới
Thành viên mới
 
Bài viết: 6
Ngày tham gia: Thứ 5 Tháng 5 13, 2010 12:05 am

Re: Một số thuật ngữ trong chất bán dẫn

Bài viết chưa xemgửi bởi ddbich » Thứ 5 Tháng 5 13, 2010 5:28 pm

Search qua thì thấy mấy thuật ngữ bạn hỏi có vẻ thường được dùng trong SOA (semiconductor optical amplifier) và semiconductor laser diodes.
Mình không làm về lĩnh vực này nên cũng chỉ trao đổi qua với bạn một chút.
notobo đã viết:- SỰ suy biến là gì?

Câu này bạn có thể chi tiết hơn được không? vì chỉ nói "suy biến" mà không nói trong văn cảnh cụ thể thì khó giải thích.
notobo đã viết:- Một số hiệu ứng như: CH ( Carrier Heating), CDP (carrier dénity pulsation ), SHB ( Spectal hole burning )

- Carrier heating: Mình nghỉ đơn giản chỉ là hiện tượng nóng lên của hạt tải, do nhiều nguyên nhân (có thể do nhiệt chẳng hạn,...). Hiện tượng này lại là nguyên nhân gây ra các hiệu ứng khác (ví dụ four - wave mixing - FWM).
-Spectral hole burning: Là một tần số xác định bị "tẩy" (bleaching) trên phổ hấp thụ của vật liệu. Do đó độ truyền qua tăng đối với tần số đó. Nhìn trên phổ hấp thụ sẽ thấy tại tần số đó giống như cái hố (hole burning).
-carrier density pulsation: cái này ko rõ. Kiểu như mật độ hạt tải tạo ra bởi sự tác động của một xug tần số xác định.
notobo đã viết:- Mật độ hạt tải điện trong suốt

-Trong laser diodes bán dẫn: khi mà môi trường gain, không được bơm hạt tải thì nó sẽ hấp thụ photon. Nhưng khi có bơm hạt tải vào thì sự hấp thụ sẽ giảm, và khi giảm đến không -> không có sự hấp thụ photon, đó là trong suốt (transparency). Do vậy, mật độ hạt tải điện trong suốt chắc là carriers density at transparency, tức là mật độ ở trạng thái trong suốt như nói trên.
notobo đã viết:- Thời gian hồi phục trong dải ( intraband relaxtion time )

Cái này cũng tương tự như những thời gian hồi phục khác thôi.
notobo đã viết:- Tán xạ hạt tải - hạt tải, hạt tải - lỗ trống, tán xạ phonon LO ( Longitudinal Optical)

Hạt tải ở đây có thể là điện tử, lỗ trống. Bạn đã biết về: Tán xạ, điện tử, lỗ trống và phonon. Vậy về cơ bản là OK rồi.
notobo đã viết:- ĐỘ rộng vạch phổ ( Line width ),Hệ số mở rộng độ rộng vạch phổ

bạn cũng nên nói rõ phổ gì
-Xét với laser (một tần số), thì line width được tính bằng FWHM (full width at half maximum), nó gắn liền với thời gian kết hợp (time coherence), độ dài kết hợp (length coherence), độ đơn sắc của laser,..
-Hệ số mở rộng vạch phổ: chắc ý bạn nói đến "linewidth enhancement factor", mình nghĩ nó là hệ số ảnh hưởng tới sự mở rộng của line width. Mà trong các trường hợ cụ thể thì công thức xác định nó sẽ khác nhau (vì phải xem những yếu tố nào ảnh hưởng trong trường hợp đó).

Bạn có thể đọc một số sách về SOA (semiconductor optical amplifier) và semiconductor laser diodes, chắc sẽ chi tiết hơn.
ddbich
Giảng viên
 
Bài viết: 41
Ngày tham gia: Thứ 7 Tháng 4 28, 2007 5:49 pm

Re: Một số thuật ngữ trong chất bán dẫn

Bài viết chưa xemgửi bởi notobo » Thứ 6 Tháng 5 14, 2010 3:12 am

cảm ơn bạn đã giải thik qua, đúng là mình đang nc về SOA và LD, mình cũng có đọc các tài liệu về SOA và LD, ng ta cũng có nói đến nhưng ko giải thik kỹ.
Mình vẫn chưa hiểu lắm về các hiệu ứng CH, SHB và CDP. bạn có thể nói rõ được không?
Các kiểu tán xạ hạt tải xảy ra như thế nào?
Thời gian hồi phục có phải là thời gian tái hợp của điện tử và lỗ trống không?
Phonon thì có hiểu nôm na là các rung động phân tử, nhưng chẳng hình dung được rung động như thế nào.
À, mà mình có đọc mấy TL Tiếng anh, thấy ng ta có thuật ngữ "intraband" và "interband" dịch là "trong vùng" và "giữa vùng", mình chưa hình dung đựoc cấu trúc vùng năng lượng của nó ntn. Có phải trong vùng tức là các quá trình xảy ra trong cùng 1 vùng dẫn hoặc vùng hóa trị, còn giữa vùng là xảy ra giữa 2 vùng dẫn và hóa trị ( ví dụ phát xạ và tái hợp điện tử - lỗ trống )
notobo
Thành viên mới
Thành viên mới
 
Bài viết: 6
Ngày tham gia: Thứ 5 Tháng 5 13, 2010 12:05 am

Re: Một số thuật ngữ trong chất bán dẫn

Bài viết chưa xemgửi bởi ddbich » Thứ 6 Tháng 5 14, 2010 6:38 am

notobo đã viết:cảm ơn bạn đã giải thik qua, đúng là mình đang nc về SOA và LD, mình cũng có đọc các tài liệu về SOA và LD, ng ta cũng có nói đến nhưng ko giải thik kỹ.
Mình vẫn chưa hiểu lắm về các hiệu ứng CH, SHB và CDP. bạn có thể nói rõ được không?
Các kiểu tán xạ hạt tải xảy ra như thế nào?
Thời gian hồi phục có phải là thời gian tái hợp của điện tử và lỗ trống không?
Phonon thì có hiểu nôm na là các rung động phân tử, nhưng chẳng hình dung được rung động như thế nào.
À, mà mình có đọc mấy TL Tiếng anh, thấy ng ta có thuật ngữ "intraband" và "interband" dịch là "trong vùng" và "giữa vùng", mình chưa hình dung đựoc cấu trúc vùng năng lượng của nó ntn. Có phải trong vùng tức là các quá trình xảy ra trong cùng 1 vùng dẫn hoặc vùng hóa trị, còn giữa vùng là xảy ra giữa 2 vùng dẫn và hóa trị ( ví dụ phát xạ và tái hợp điện tử - lỗ trống )

Không rõ bạn đang học ĐH, CH hay NCS?
Vì mình không làm về SOA hay laser diodes nên để giải thích thất chi tiết thì đúng là không dễ. Chỉ là làm lĩnh vực có liên quan đến laser nên trao đổi với bạn.

- Về thuật ngữ: chính tên của hiệu ứng đã cho bạn biết qua về hiệu ứng rồi, vấn đề của bạn chỉ còn là mô tả một cách chi tiết (kiểu như ví dụ) để dễ hình dung cơ chế của hiệu ứng, nhưng hơi khó vì mình không làm về lĩnh vực này. Hy vọng bạn nào làm về lĩnh vực này có thể giúp bạn.
Ví dụ như CH (carrier heating) chẳng hạn: Khi bạn amplify một pulse, khi input pulse truyền vào SOA thì có thể làm cho làm nóng hạt tải, đó là CH. Tất nhiên còn nhiều cái khác có thể "heat" hạt tải. Và để hiểu chi tiết (với tính toán cụ thể), nó "heat" hạt tải thế nào và khi hạt tải bị nóng lên thì sẽ gây ra hiện tượng gì (như FWM chẳng hạn) thì bạn phải đọc sách thôi, vì không biết diễn tả kiểu gì.
Với các thuật ngữ khác cũng vậy.
- Tán xạ thế nào? Bạn đọc lai cơ học lượng tử, phần tán xạ, để hiểu tán xạ là gì. từ đó chắc chắn sẽ hiểu được tán xạ điện tử (e-e scattering),...mình chỉ nói vể hiểu ý nghĩa vật lý, còn tính toán thì không đơn giản.
-Bạn cũng đọc lại cuốn vật lý chất rắn của thầy Khôi, lý thuyết chất rắn (bên tổng hợp xuất, của thầy Hùng) hoặc Kittel,... thì sẽ nắm được thế nào là phonon, thời gian hồi phục,...
-intraban và interband thì như bạn nói.

Bạn đọc để nắm được mấy cái trên thì sẽ thấy dễ tiếp cận hơn. Mình thấy quyển Semiconduoctor Optical Amplifier (nếu bạn không có, để lại email mình sẽ gửi cho) cũng nói về những điều bạn đang thắc mắc. Mình nghĩ đọc quyển đó bạn sẽ thấy rõ hơn.

Có thời gian rảnh mình sẽ đọc và tiếp tục trao đổi với bạn.
ddbich
Giảng viên
 
Bài viết: 41
Ngày tham gia: Thứ 7 Tháng 4 28, 2007 5:49 pm

Re: Một số thuật ngữ trong chất bán dẫn

Bài viết chưa xemgửi bởi notobo » Thứ 6 Tháng 5 14, 2010 7:00 am

cảm ơn bạn đã bớt chút thời gian giúp mình, mình đang học ĐH, đang làm ĐATN. Mình đã có quyển SOA rồi. MÌnh sẽ nghiên cứu các phần kia vậy.
Mà bạn có sách dạng ebook các quyển VL chất rắn của các thầy không? Nếu có thì bạn send vào mail cho mình nhé. Mình cảm ơn. Hoặc các quyển sách ebook khác mà có liên quan đến mấy phần mình đang thắc mắc cũng đc
Email mình là :black_leopard_9987@gmail..com
notobo
Thành viên mới
Thành viên mới
 
Bài viết: 6
Ngày tham gia: Thứ 5 Tháng 5 13, 2010 12:05 am

Re: Một số thuật ngữ trong chất bán dẫn

Bài viết chưa xemgửi bởi notobo » Thứ 6 Tháng 5 14, 2010 5:04 pm

À, cho mình hỏi thêm:
chiết suất trong vùng tích cực của các chất bán dẫn như Laser diode hay SOA có mối quan hệ như thế nào với mật độ hạt tải. Công thức của nó nữa.
notobo
Thành viên mới
Thành viên mới
 
Bài viết: 6
Ngày tham gia: Thứ 5 Tháng 5 13, 2010 12:05 am

Re: Một số thuật ngữ trong chất bán dẫn

Bài viết chưa xemgửi bởi ddbich » Thứ 6 Tháng 5 14, 2010 6:09 pm

notobo đã viết:cảm ơn bạn đã bớt chút thời gian giúp mình, mình đang học ĐH, đang làm ĐATN. Mình đã có quyển SOA rồi. MÌnh sẽ nghiên cứu các phần kia vậy.
Mà bạn có sách dạng ebook các quyển VL chất rắn của các thầy không? Nếu có thì bạn send vào mail cho mình nhé. Mình cảm ơn. Hoặc các quyển sách ebook khác mà có liên quan đến mấy phần mình đang thắc mắc cũng đc
Email mình là :black_leopard_9987@gmail..com

- Quyển của thầy Khôi, bạn có thể đọc ở đây http://www.vlcr.byethost17.com/CR/index.htm, dùng IE để script chạy được và hiển thị đúng
- Quyển của Kittel thì có thể search trên mạng.
- Quyển của thầy Hùng bên tổng hợp thì ở hiệu sách
notobo đã viết:À, cho mình hỏi thêm:
chiết suất trong vùng tích cực của các chất bán dẫn như Laser diode hay SOA có mối quan hệ như thế nào với mật độ hạt tải. Công thức của nó nữa.


Có thể phân tích qua (chỉ hiện tượng, không công thức gì cả, để hiểu hiện tượng đã) thế này: Với SOA, LD, thì nồng độ hạt tải (carriers) sẽ ảnh hưởng đến hệ số hấp thụ (khi bạn tiêm hạt tải vào vùng active (cũng là bán dẫn) có thể làm dịch chuyển bờ hấp thụ, hình như về phía năng lượng cao vì "bandfiling" - hạt tải được tiêm vào đã chiếm các mức năng lượng trong dải). Mà hệ số hấp thụ và chiết suất lại có mối quan hệ (cái này trong quyển SOA có công thức) -> khi bạn thay đổi nồng độ hạt tải -> độ hấp thụ thay đổi -> có thể sẽ làm thay đổi chiết suất. Còn thay đổi như thế nào (tăng hay giảm, tuyến tính hay phi tuyến, hoặcn thay đổi với bước sóng vùng nào - vì chiết suất còn phụ thuộc bước sóng nữa) rất có thể còn phụ thuộc vào hệ vật liệu.

Công thức chắc chắn sẽ phức tạp (bạn có thể đọc mấy bài báo đính kèm và có thể phải lần theo ref để tiếp tục tìm hiểu). Bạn không tìm thấy trong sách thì có thể phải tìm đến paper. Bạn muốn tìm hiểu kĩ thì chắc chắn sẽ phải lần theo references. Vì các sách tham khảo ở chuyên ngành sâu, nhiều khi bạn không thể thấy định nghĩa kiểu "CH (hay SHB,...) là ..." mà chỉ thấy người ta chỉ đến một tài liệu tham khảo nào đó, bạn phải lần theo đó để tiếp tục...
Bạn không được cấp phép để xem tập tin đính kèm trong bài viết này.
ddbich
Giảng viên
 
Bài viết: 41
Ngày tham gia: Thứ 7 Tháng 4 28, 2007 5:49 pm

Re: Một số thuật ngữ trong chất bán dẫn

Bài viết chưa xemgửi bởi notobo » Thứ 4 Tháng 5 26, 2010 6:57 pm

độ lợi vật liệu có quan hệ gần như tuyến tính với mật độ hạt tải
gm = xigma g (N-No)
xigma G là độ lợi vi sai ( differential gain) hay có sách mình thấy ghi là tiết diện độ lợi.
Mình ko hiểu đây là độ lợi gì và nó phụ thuộc vào yếu tố nào?
Tại sao băng thông của các hiệu ứng CDP,SHB,CH...lại được xác định bởi thời gian sống của hạt tải, hay tốc độ tán xạ cảu các hạt tải nhỉ?
Băng thông là dải tần số mà công suất tín hiệu giảm đi 3dB cơ mà, sao lại có liên quan đến thời gian sống và tốc độ nhỉ?
CHo mình hỏi là 2 sóng suy biến tại sao lại có tần số góc = nhảu nhỉ?
Mong bạn giúp mình. Mình cảm ơn
notobo
Thành viên mới
Thành viên mới
 
Bài viết: 6
Ngày tham gia: Thứ 5 Tháng 5 13, 2010 12:05 am

Re: Một số thuật ngữ trong chất bán dẫn

Bài viết chưa xemgửi bởi ddbich » Thứ 5 Tháng 5 27, 2010 10:12 am

Giờ mới log in, không có nhiều thời gian để đọc tài liệu tham khảo nên chỉ trao đổi với bạn một chút.
notobo đã viết:độ lợi vật liệu có quan hệ gần như tuyến tính với mật độ hạt tải
gm = xigma g (N-No)
xigma G là độ lợi vi sai ( differential gain) hay có sách mình thấy ghi là tiết diện độ lợi.
Mình ko hiểu đây là độ lợi gì và nó phụ thuộc vào yếu tố nào?

Theo mình trong công thức trên, \sigma_{g} là gọi là tiết diện thì chính xác hơn, nó chỉ là định nghĩa, cũng tương tự như tiết diện phát xạ, tiết diện hấp thụ (bạn đọc phần rate equation). Ở đây có thể hiểu là "độ lợi" tính trên một đơn vị cư trú đảo, trong một đơn vị thể tích -> có thứ nguyên của diện tích. Nó chắc chắn phụ thuộc vào tần số. Bạn có thể cho biết bạn đang đọc quyển nào, chương nào không? có thời gian mình sẽ đọc qua.
Có thể thấy là trong quá trình tính toán ra biểu thức trên kia, được một công thức cuối cùng (có thể phức tạp), kiểu như:g(\nu) = [phần phụ thuộc vào \nu]x[phần phụ thuộc vào mật độ hạt tải]. Dó đó khi đưa vào khái niệm tiết diện "độ lợi" - là [phần phụ thuộc vào tần số]- sẽ được công thức trên.
notobo đã viết:Tại sao băng thông của các hiệu ứng CDP,SHB,CH...lại được xác định bởi thời gian sống của hạt tải, hay tốc độ tán xạ cảu các hạt tải nhỉ?
Băng thông là dải tần số mà công suất tín hiệu giảm đi 3dB cơ mà, sao lại có liên quan đến thời gian sống và tốc độ nhỉ?

- Cái này là bình thường chứ, các hiệu ứng trên đều liên quan đến nồng độ hạt tải, và nồng độ hạt tải chắc chắn phụ thuộc vào thời gian sống, tốc độ tán xạ. Ví dụ, bạn thấy, việc có lasing (amplifier cũng vậy, chỉ khác là ko có 2 cái mirror để tạo buồng cộng hưởng) hay không là phụ thuộc vào sự đảo mật độ trạng thái, tức là \Delta N và nó rõ ràng là phụ thuộc vào thời gian sống của nguyên tử trên ở các trạng thái năng lượng. Mấy hiện tượng bạn hỏi cũng vậy.
- Việc giảm 3dB thì có liên quan gì ở đây, nếu \Delta\nu đã phụ thuộc vào thời gian sống, tốc độ tán xạ -> câu hỏi này không có nghĩa. Câu hỏi đáng ra phải là nó phụ thuộc thế nào?
notobo đã viết:CHo mình hỏi là 2 sóng suy biến tại sao lại có tần số góc = nhảu nhỉ?

Bạn là sinh viên vật lý?
\omega bằng nhau thì mới gọi là suy biến.
Trong vật lý, 2 hay nhiều trạng thái được gọi là suy biến nếu nó có cùng mức năng lượng.
Với sóng điện từ, khi bạn giải hệ phương trình Maxwell trong một môi trường nào đó để tìm các phương trình sóng E(r,t), H(r,t), sau một hổi biến đổi có thể đưa đến phương trình:
\nabla\times(\dfrac{1}{\varepsilon(r)}\times H(r))=(\dfrac{\omega}{c})^{2}H(r)
thì cũng tương tự như giải phương trình Schrodinger trong cơ lượng tử. Hàm riêng H(r) tương ứng với trị riêng \omega, nếu tương ứng với 1 giá trị của \omega mà có 2 hàm H1(r), H2(r). Như vậy là có 2 trạng thái suy biến, đó là trường hợp của bạn.
ddbich
Giảng viên
 
Bài viết: 41
Ngày tham gia: Thứ 7 Tháng 4 28, 2007 5:49 pm

Re: Một số thuật ngữ trong chất bán dẫn

Bài viết chưa xemgửi bởi notobo » Thứ 5 Tháng 5 27, 2010 6:04 pm

Em cảm ơn thầy, em ko phải sv vật lý. em học có 1 chút dính dáng đến laser và SOA , nên thắc mắc.
GIờ thì em đã hiểu được ra nhiều cái. :D
Em xin cảm ơn ạ.
notobo
Thành viên mới
Thành viên mới
 
Bài viết: 6
Ngày tham gia: Thứ 5 Tháng 5 13, 2010 12:05 am


Quay về Vật lý chất rắn

Ai đang trực tuyến?

Đang xem chuyên mục này: Không có thành viên nào đang trực tuyến1 khách

cron