Laser semicondutor

2.1.2 Laser de semicondutor

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2.1.2 Laser de semicondutor
Os lâseres de semicondutor são os emissores de menores dimensões existentes e podem ser produzidos em grande escala. Graças à sua eficiência e pequeno tamanho são especialmente adequados para utilização em clinica odontológica.
O meio ativo mais simples está constituído por um diodo (junção P-N) com elevada concentração de impurezas (dopantes) doadoras na zona N e receptoras na zona P, e para o qual o material base é o mesmo para ambas zonas (por exemplo GaAs ou InP). Esse tipo de arranjo é conhecido com o nome de homojunção. A configuração básica deste tipo de diodo está indicada na Figura 13A.
Quando se aplica uma tensão elétrica V, polarizando diretamente essa união, é criada uma estreita região em torno da mesma, onde se produz uma inversão de população. Ela acontece quando existe uma maior probabilidade de que os elétrons estejam na banda de condução, do que na banda de valência. A polarização direta produz uma corrente elétrica que se traduz na passagem de elétrons à zona P e de vazios à zona N. A radiação luminosa se produz por uma recombinação de elétrons e vazios na zona de junção.
O comprimento de onda da transição depende do salto energético entre a banda de valência e a de condução. A energia potencial necessária para que um elétron salte da banda de valência à banda de condução é igual à energia do fóton que se produz depois da sua recombinação.
Normalmente os lâseres de diodo comerciais são do tipo de heterojunção (Figura 13 B), ou seja, formados pela união de dois materiais distintos (por exemplo GaAs e AlGaAs). Este tipo de estrutura apre¬senta algumas vantagens técnicas em relação à homo-junção, por isso é mais utilizada rotineiramente.
Para se obter a ação laser, duas faces do elemento semicondutor são cortadas paralelamente e polidas (para funcionarem como espelhos), sendo que nas outras duas é