Dispositivi a semiconduttore

Sommario

Lo scopo principale di questo capitolo è quello di descrivere il funzionamento dei principali dispositivi optoelettronici basati su materiali semiconduttori, tra cui in particolare i diodi laser. Condizione necessaria perché si possa avère amplificazione ottica è che il semiconduttore presenti una ricombinazione radiativa, cioè che la ricombinazione elettrone-lacuna generi un quanto di radiazione (fotone). Godono di questa proprietà diversi semiconduttori costituiti da una combinazione di un elemento trivalente con uno pentavalente, come, ad esempio, l’arseniuro di gallio (GaAs). I laser a semiconduttore sono fabbricati con le stesse tecniche di crescita epitassiale sviluppate per la microelettronica in silicio. Una tendenza che assumerà importanza crescente nel prossimo futuro è quella di procedere, in analogia con quanto è avvenuto nel passaggio dall’elettronica tradizionale alla microelettronica, dall’ottica a elementi discreti all’ottica integrata (micro-ottica). Date le loro piccole dimensioni i dispositivi a semiconduttore sono quelli più adatti a comparire in sistemi micro-ottici. Dopo aver trattato i laser a semiconduttore, l’attenzione viene rivolta agli amplificatori a semiconduttore, ai diodi emettitori di luce, e ai fotorivelatori. Infine vengono descritti brevemente i modulatori ad elettro-assorbimento.