Большая Советская Энциклопедия (ПО)

Большая Советская Энциклопедия

Историческая справка. Первая работа о возможности использования полупроводников для создания лазера была опубликована в 1959 Н. Г.Басовым , Б. М. Вулом и Ю. М. Поповым. Применение р—n– переходов для этих целей было предложено в 1961 Н. Г. Басовым, О. Н. Крохиным, Ю. М. Поповым. П. л. на кристалле GaAs впервые были осуществлены в 1962 в лабораториях Р. Холла, М. И. Нейтена и Н. Холоньяка (США). Им предшествовало исследование излучательных свойств р—n– переходов, показавшее, что при большом токе появляются признаки вынужденного излучения (Д. Н. Наследов, С. М. Рыбкин с сотрудниками, СССР, 1962). В СССР фундаментальные исследования,

приведшие к созданию П. л., были удостоены Ленинской премии в 1964 (Б. М. Вул, О. Н. Крохин, Д. Н. Наследов, А. А. Рогачёв, С. М. Рыбкин, Ю. М. Попов, А. П. Шотов, Б. В. Царенков). П. л. с электронным возбуждением впервые осуществлен в 1964 Н. Г. Басовым, О. В. Богданкевичем, А. Г. Девятковым. В этом же году Н. Г. Басов, А. З. Грасюк и В. А. Катулин сообщили о создании П. л. с оптической накачкой. В 1963 Ж. И. Алферов (СССР) предложил использовать гетероструктуры для П. л. Они были созданы в 1968 Ж. И. Алферовым, В. М. Андреевым, Д. З. Гарбузовым, В. И. Корольковым, Д. Н. Третьяковым, В. И. Швейкиным, удостоенными в 1972 Ленинской премии за исследования гетеропереходов и разработку приборов на их основе.

Лит.: Басов Н. Г.. Крохин О. Н., Попов Ю. М., Получение состояний с отрицательной температурой в р—n-переходах вырожденных полупроводников, «Журнал экспериментальной и теоретической физики», 1961, т. 40, в. 6; Басов Н. Г., Полупроводниковые квантовые генераторы, «Успехи физических наук», 1965, т. 85, в. 4; Пилкун М., Инжекционные лазеры, «Успехи физических наук», 1969, т. 98, в. 2; Елисеев П. Г., Инжекционные лазеры на гетеропереходах, «Квантовая электроника», 1972, № 6 (12); Басов Н. Г., Никитин В. В., Семенов А. С., Динамика излучения Инжекционных полупроводниковых лазеров, «Успехи физических наук», 1969, т. 97, в. 4.

П. Г. Елисеев, Ю. М. Попов.

Рис. 8. Схема проекционного лазерного телевизора: 1 — электронная пушка; 2 — фокусирующая и отклоняющая система; 3 — полупроводниковый кристалл — резонатор; 4 — объектив; 5 — экран.

Рис. 6. Схематическое изображение полупроводниковых лазеров с электронной накачкой: а — поперечной, б — продольной.

Рис. 7. Полупроводниковый лазер с электронной накачкой в отпаянной вакуумной трубке.

Рис. 2. Инжекционный лазер на р-n-переходе.

Рис. 3. Схема энергетических зон в р-n-переходе: а — при отсутствии тока; б — при сильном прямом токе; носители диффундируют в области, прилегающие к переходу, образуя с основными носителями избыточные электронно-дырочные пары.

Рис. 4. а — лазер на гетеропереходе (двусторонняя гетероструктура), б — его энергетическая схема.

Рис. 1. Энергетические схемы: а — накачки и излучательной рекомбинации в полупроводнике; б — оптического усиления при наличии инверсии населённостей состояний вблизи краев зон — дна Е_с зоны проводимости и потолка Е_n валентной зоны; DЕ — ширина запрещенной зоны,

 и

 — квазиуровни Ферми для электронов проводимости и дырок.

Рис. 5.

Образцы инжекционных лазеров.

Полупроводниковый спектрометр

Полупроводнико'вый спектро'метр , устройство для измерений различных характеристик ядерных излучений и элементарных частиц (измерения спектров и интегральных потоков излучений, выделение ядерных реакций определённого типа и т.д.), основным элементом которого является полупроводниковый детектор . Оконечной частью П. с., как правило, являются многоканальные анализаторы и ЭВМ. Для достижения высокого энергетического разрешения П. с. и предусилители охлаждают, помещая их в криостат .

Полупроводниковый стабилитрон

Полупроводнико'вый стабилитро'н , полупроводниковый диод , на выводах которого напряжение остаётся почти постоянным при изменении в некоторых пределах величины протекающего в нём электрического тока. Рабочий участок вольтамперной характеристики П. с. находится в узкой области обратных напряжений, соответствующих электрическому пробою его р—n– перехода. При напряжениях пробоя U_np < 5 в механизм резкого возрастания тока (пробой) связан с туннельным эффектом , а при U_np > 6,5 в — с лавинным умножением носителей заряда; при промежуточных напряжениях генерируемые первоначально (вследствие туннельного эффекта) носители заряда создают условия для управляемого лавинного пробоя. В СССР выпускаются (1975) кремниевые П. с. на различные номинальные напряжения стабилизации в диапазоне от 3 до 180 в. П. с. применяют главным образом для стабилизации напряжения и ограничения амплитуды импульсов, в качестве источника опорного напряжения, в потенциометрических устройствах.

Лит.: Михин Д. В., Кремниевые стабилитроны, М. — Л., 1965.

И. Г. Васильев.

Полупродукт

Полупроду'кт в металлургии, жидкий металл (промежуточный продукт), получаемый на первой стадии двухстадийных сталеплавильных процессов (например, дуплекс-процесса ). При внепечной обработке стали (вакуумной, синтетическим шлаком и т.п.) П. можно считать выплавленную в сталеплавильном агрегате сталь, не прошедшую ещё указанной обработки.

Полупространство

Полупростра'нство (математическое), совокупность точек пространства, лежащих по одну сторону от некоторой плоскости. Координаты х, у, z точек П. удовлетворяют неравенству Ах + By + Cz + D > 0, где А, В, С, D — некоторые постоянные, причём А, В, С одновременно не равны нулю. Если сама плоскость Ax + By + Cz +D = 0 (граница П.) причисляется к П., то говорят о замкнутом П.

Полупроходные рыбы

Полупроходны'е ры'бы , биологическая группа рыб, занимающих промежуточное положение между жилыми и проходными рыбами . П. р. кормятся в солоноватой воде приустьевых районов морей или в солоноватых морях-озёрах (например, в Каспийском, Аральском); для размножения заходят в низовья рек, но высоко вверх по течению обычно не поднимаются. Нерест в пресной воде. От проходных рыб отличаются тем, что не живут в воде с океанической солёностью и обычно не уходят далеко в море. К П. р. относятся некоторые сиги, вобла, лещ и др. Многие П. р. имеют промысловое значение.