BÀI TẬP CHƯƠNG   Cho bán dẫn GaAs nhiệt độ 300K có tham số sau: -   Khối lượng nghỉ điện tử 9,1x10-31kg -   Khối lượng hiệu dụng điện tử 6,19x10-32kg -   Khối lượng hiệu dụng lỗ trống 5,1x10-32kg -   Năng lượng dải cấm vật liệu bán dẫn 1,42 eV a   Xác định nồng độ hạt mang bên chất bán dẫn b   So sánh nồng độ với nồng độ hạt mang có bán dẫn loại p loại n   Hãy tìm thành phần vật liệu InGaAsP để chế tạo laser hoạt động bước sóng 1310 nm 1550 nm   Cho nguồn LED cấu trúc dị thể kép làm từ vật liệu InGaAsP hoạt động bước sóng 1310 nm có thời gian tái hợp có phát xạ thời gian tái hợp không phát xạ 30 ns 70 ns Biết chiết suất vật liệu vùng tích cực LED 3,5 dòng bơm đưa vào LED 40 mA a   Xác định hiệu suất lượng tử nội, hiệu suất lượng tử hiệu suất lượng tử tổng nguồn quang b   Xác định công suất quang thu bên LED công suất phát quang thu từ mặt LED c   Xác định băng tần 3dB nguồn quang   Vùng tích cực laser InGaAsP hoạt động bước sóng 1310 nm có độ dài 250 µm Tìm độ khuếch đại vùng tích cực cần thiết cho laser đạt tới ngưỡng Giả sử suy hao bên 30 cm-1, chiết suất vùng tích cực 3,3 hệ số giam hãm 0,4   Một laser InGaAsP có kích thước khoang cộng hưởng 250x5x0,1µm hoạt động bước sóng 1310 nm có suy hao bên hốc cộng hưởng 40cm-1 Laser hoạt động đơn mode với chiết suất mode 3,3 chiết suất nhóm 3,4 Giả sử hệ số khuếch đại biến đổi tính theo N với GN=6x107 cm3s-1 NT=1018cm-3 Thời gian sống hạt tải 2ns a   Hãy tính hiệu suất lượng tử vi sai hiệu suất lượng tử laser thời điểm dòng bơm vào laser lớn gấp lần dòng ngưỡng b   Tín hiệu suất lượng tử tổng điện áp 1,5V với giả thiết hiệu suất lượng tử nội đạt 90%   Dòng ngưỡng laser tăng gấp lần nhiệt độ hoạt động tăng lên 50oC Xác định nhiệt độ đặc trưng laser   Laser InGaAsP có có kích thước khoang cộng hưởng 300x5x0,1µm hoạt động bước sóng 1310 nm có hệ số suy hao nội 10cm-1 Mỗi gương hai đầu có hệ số phản xạ 0,3 chiết suất nhóm 3,4 Giả sử hệ số khuếch đại biến đổi theo hàm G=GN(NNT) với GN=6x103s-1 NT=108 với thời gian sống hạt tải ns a   Xác định dòng định thiên I công suất phát xạ Pe để có độ rộng băng tần f3dB=10GHz Bỏ qua tốc độ tắt dần Giả sử hiệu suất lượng tử nội 100% b   Các kết thay đổi hiệu suất lượng tử nội 90%