BO GIAO DUC VA DAO TAO TRUONG DAI HOC SU’ PHAM KY THUAT THÀNH PHÓ HÒ CHÍ MINH HGMUIIE ĐỎ ÁN TÓT NGHIỆP NGÀNH LUẬN VĂN TÓT NGHIỆP NGHIÊN CỨU SỰ HOẠT ĐỘNG VÀ UNG DUNG CUA LASER BAN DAN GVHD: PHAN THANH VAN SVTH: DO BUI TRUNG THAO <XLOO10O: TP. Hồ Chí Minh, thang 12/2000 Trường ĐHSPKT TPHCM ˆ T7 Thần văn tốt nghiệp và ứng dng dla LAGER bin din. : TC ass Neier alu au poat đông 401. | BO GIAO DUC VA DAO TAO ~ F852.
BALHOC QUOC GIA THANH PHO HO CHi MINH TRUONG DAI HOC SU PHAM KY THUAT KHOA DIEN œ£g» BỘ MÔN: ĐIỆN KHÍ HÓA VÀ CUNG CẤP ĐIỆN LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP `, 224: NGHIÊN CỨU SỰ HOẠT ĐỘNG VÀ ỨNG DỤNG CỦA LASER BÁN DẪN 2⁄4 2⁄%4.2y 21x : Phan Thanh Vân Sak Veen Tktic Hein : Đỗ Bùi Trung Thảo Lin :95 DKC Nien Khéa 1995 — 2000 LL01018 Trung DHSPKTTPHCM ˆ T1 ean van 104 nghigp T1 7Ÿ 7 ụ Bộ Giáo Dục Và Đào Tạo Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam Trường Đại Học SPKT TP.HCM Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc KHOA ĐIỆN BỘ MÔN: ĐIỆN KHÍ HÓA VÀ CUNG CẤP ĐIỆN NHIÊM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Họ Và Tên Ninh Viên : Đỗ Bùi Trung Tháo Nién khoa : 1995 ~ 2000 Miành : Điện Khí Hóa Và Cung Cấp Điện ĐẦU ĐỀ LUẬN VĂN NGHIÊN CỨU SỰ HOẠT ĐỘNG VÀ ỨNG DỤNG CỦA LASER BÁN DẪN Các số liệu ban đầu: eur Nội dung và các phân thuyết minh tính toán: Go bần ve và:đỗ (Í ássesaoaaDuasdaensa Cán bộ hướng dẫn: Phan Thanh Vân DAS Ngày giao nhiệm vụ: Ngày hoànthành nhiệm Giáo viên hướng dẫn ký tên Thông qua bộ môn (Ky va ghi rõ họ tên ) Ngày.năm2000 Vs au — ( Ký và ghi rõ họ tên) Trường ĐHSPKT TPHCM ” Anda vain dối nghiệp _NiễnU s/ loạt động tà ee Bộ Giáo Dục Và Đào Tạo Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam Trường Đại Học SPKT TP.HCM Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc KHOA ĐIỆN BỘ MÔN: ĐIỆN KHÍ HÓA VÀ CUNG CẤP ĐIỆN NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Họ và lên sính viền Đổ Bùi Trung Tháo Giáo viên hướng đâu: Phần Thành Vận Trường ĐHSPKT TPHCM ˆ - : Luận văn tốt nghiệp Nye clu au haat dng 12 ha arg cla LAGER ban “Š:. : Bộ Giáo Dục Và Đào Tạo Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam Trường Đại Học SPKT TPHCM Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc KHOA ĐIỆN BỘ MÔN: ĐIỆN KHÍ HÓA VÀ CUNG CẤP ĐIỆN NHÂN XÉT CỦA GIÁO VI Hộ và tên sinh viên: bỗ Hùi Trung Tháo Giao viên hướng đã Trường ĐHSPKT TPHCM ” ee ˆ kuận văn tốt nghiệp 7. gã ãa ae Hi ti gi Can xin chin thanh edn tg od biel one Thiy Phan Thanh Odu: Gidng vien thoa ogt Lj Tritdug Dai. Hoge Su (Pham Thanh Phe Hd Chi Minh — Nywet da tin tinh Inténg dén tgo- diéu kign thugn let cho em hodn Uuinh dé tai nay.
Quy duiy cd Tring Baqi Ibge Su Pham Kj Thi trong nam nam qua da tin tinh gidug day em hoe tip va nim otng bitin tute cin thiét uất. Tat ca ede ban sinh vién đã động oiêm limÍt thin va giip de dé agt kết quá tết. Sân, (Oiên Gluựe 26iện. DE Bai Fruny Théo Trường ĐHSPKT TPHCM ' ` Tuận van tối nghiệp 'giện aƒU sự loạt đâng và mg Đã từ lâu người ta biết đến sự phát sáng của mặt trời, các vì sao, các ngọn lửa.
Với sự tiến bộ của khoa học và kỹ thuật có thể tạo ra những ánh sáng phục vụ cho đời sống xã hội một cách thiết thực. Trong thời gian qua với sự phát triển nhanh chóng của ngành kỹ thuật điện tử nói chung trong đó kỹ thuật quang điện tử là một ứng dụng, Những mà trong thời gian ngắn trước đây người ta cồn cho là “Không thể thực hiện được” hay còn nằm trong “Một tương lai xa” thì nay nó đã hiện thực một cách nhanh chóng đến ngạc nhiên, tiêu biểu cho sự kiến này là lình vực về J.ASER bán dẫn, Sư ra đời của LASER, được ứng dụng tông tãi tong tình vực nghiên cứu khoa học. và một số ngành nghề trong, đợi sông nhữ Tà tế, công nghệ thông tín, rong các nhá máy công nghiệp, nông nghiệp, tong Tình vực đo lướng,.ĐỂ hiểu rõ thêm vé LASI-E bán dẫn, tập luận Van “Nghién củ vụ hoạt động và ứng dụng của LAS1.K bán dẫn” nhằm đáp ng phản nào về tinh vue LASER ban dan, toàn bộ tấp luận văn gồm 3 phần: $* Phần L : Phần tổng quát, Ph 1: LASER bán dẫn. Phần II: Ứng dụng của LASER bán dẫn trong thực tế Trong thời gian học ở trường em xin chân thành cám ơn các quý thầy cô ở ?ng Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh đã tận tình chi bảo trao đổi những kiến thức cho em và xin đặc biệt cắm ơn thầy Phan Thanh Vân Giảng Viên Trường Đại Học Sư Phạm Thành Phố Hỗ Chí Minh đã tận tụy hướng dẫn giúp đỡ em trong suốt thời gian làm luận văn.
Với khả năng và tài liệu thông tin có hạn, thời gian không nhiều cuốn luận văn chắc chắn còn nhiều thiếu sót, em rất mong sự đóng góp ý kiến của quí thầy cô và các bạn. Sinh Viên Thực Hiện Đỗ bùi Trung Thảo Tring DHSPKT TPHCM T 7 buậnhiốinghiệp _Ngiệt di) sử loa: đông tà: dịu Aru dúa LASEK bán dẫn ¡ MỤC LỤC Trang Lời cảm tạ Lời nói đầu Phần I: phần tổng quát. i ử phát triển và phát minh ra LASER. Lie h sử phat trién ctia LASER 2./ Lich sử phát mình ra LASIk 1I./ SƠ lược về các mức năng lượng trong nguyên tử, HỊL/ Cách tạo va tia LASER.
" IV /Nguyên tắc hoạt đồng của tu | L.ASI: Bi 1 1/LASIR được bám quảng học. 3 3/1LANILN Khi He < Neón., 3 V/ Các đặc tình cơ bản của chầm tỉa LASER 4 VI Ung dung của ta LASEN. 5 VIL/ Cae loat LASER 17 L/L ASER héng ng 7 2 LASER kh./ LASER bind 9 Vhin Il: LASER bán dẫn. ao sự dẫn điện của chất bán d 1,/ Chất bán dẫn là gì?./ Su dẫn điện của chất bán 3./ Các loại chất bán dẫn.
1I,/ Các mức năng lượng trong chất ban dai 1II/ Những điều kiện cơ bản của LASER bán dẫn./ Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động./ Đặc tính kỹ thuật./ Sự lão hóa và chú ý sử dụng LASER bán dẫn 3./ Sự phát triển của LASER bán dãi Phân III: Ứng dụng của LASER bán dẫn trong thực tế A./ LASER bán dẫn trong dé dùng điện tử B./LASER bán dẫn trong công nghệ thông tin./LASER bán dẫn dùng trong các máy Scanner./ LASER ban dan trong các máy in, máy photocopy./LASER bán dẫn ứng dụng trong y khoa. Kết luận Tai liệu tham khảo. Trường ĐHSPKT TPHCM ” G8 ` luận văn lốt nghiệp _Aghih ahi au beat déng A Ung ding La LASER bin din nh PHẦN TỔNG QUÁT Trường DASPKT TPHCM : ce Ludn van tot nghiệp Aghin du 2 beet: ding va Ung Ang cla LAGER ban dn. : L/ LICH SU PHAT TRIEN VA PHAT MINH RA LASER: 1/ Lịch sử phát triển của LASER: Đã nói đến ánh sáng thì loài người, ai cũng biết, nhưng bản chất của ánh sáng là gì ? Để trả lời chính xác câu hỏi này thì phải trãi qua một thời gian làm việc dài của các nhà Vật lý từ NEWTON,.
MAXWEL, cho đến EINSTEIN ư cho biết chính xác “Anh sáng là những hạt lượng tử “photon” vừa thạt vừa có bản chất sóng”. Nói đến tính chất sóng của ánh sáng tức là nói đến sóng điện từ, mà sóng điện từ được ứng dụng nhiều trong kỹ thuật truyền thông. Ban đầu người ta truyền thông tin bằng sóng Radio và nhận thấy rằng sóng có bước sóng dài Không thế truyền xã được, muốn truyền thông tin đi xa phấi dùng sóng có bước sóng ngắn Tuy nhiên truyền thông tin băng sóng điện từ có nhiều hạn chế như Không thể truyện tin trong những môi trưởng có bức xạ điện từ mạnh, phụ thuộc Vào thời Hết Người tạ tan một phương tiện khác để truyền dẫn thông tín đồ TÀ ảnh sảng Ánh sàng được Huyền dẫn ưong một %Ji quang, khắc phục dude nhieu ohio chem của sông điện từ truyền wong gian như: không bị ánh hướng của từ trường, uường điện từ, khong bi x n âm.Irong các loại dnb sang do. anh sang LASER được đặc biệt chú ý €6 rất nhiều ưu điểm.
Ea sẻ âm hiểu về ảnh sáng LASER sau day, Từ L.ASER dược viết tắt từ các chữ cái đầu của cụm từ tiếng Anh là "Light Amplification By Stimulated Emission of Radiation” c6 nghia la khuéch dai ảnh sảng bằng bức xạ cắm ứng. Ý trưởng được hình thành trên ba yếu tố: + Khi nguyên tử thay đổi trạng thái mức năng lượng nó sẽ phát xạ năng lượng, ngoài sự phát xạ tự phát còn có sự phát xạ cảm ứng. Trong phát xạ cảm ứng, photon mới sinh ra có cùng tần số, cùng pha với photon sinh ra nó. ® Các photon mới sinh ra được lưu trữ trong buồng “cộng hưởng” và chúng chuyển động qua lại nhiều lần tạo nên một luồng photon định hướng và có cường độ cao.
® Dùng phương pháp bơm quang học đưa nhiều nguyên tứ lên trạng thái kích thích và buộc chúng phát sáng đồng thời. Việc làm trên đã tạo ra một số lượng lớn các photon đồng thời và hình thành một luồng ánh sáng định hướng đơn sắc mạnh, có một năng lượng rất lớn. Ngày nay tỉa LASER đã giúp ích rất nhiều cho các nhà nghiên cứu về các lĩnh vực: khoa học kỹ thuật, đời sống xã hội. Trường ĐHSPKT TPHCM SẺ ` Euận văn tối nghiệp apse M0118 m1./ Lịch sử phát minh tia sing LASER: Vào cuối những năm 40 và đầu những năm 60 của thế kỷ XX, Vật lý học đã đóng góp nhiều công trình khoa học to lớn cho con người, một trong những công trình đó là LASER.
Những năm tháng đánh dấu chặng đường phát minh ra LASER: e© Năm 1954 được xem là năm sinh của máy phát lượng tử, thực hiện được công việc này là do các nhà bác học tên tuổi của Liên Xô và Mỹ nghiên cứu: hai nhà Vật lý Liên xô là BACOB (Basov) và TIPOXOPOB (Prokhoroy) thude vin nghién city LEBEDEY da ché tao ra may phat lượng ti (MASER) dufa wén su chuyén dich của điện tử giữa các mức năng lượng. e Nha Vat ly M¥ CHARLES TOWNES, thuộc viện kỹ thuật Massachusetts (MET) cho radii may phát lượng tứ (MASIEÓ dụng phân tử NHà. ® Nan 1900 lan dav ten b My, THRODOKI: MAINMAN 6 cong ty Hughes Nhetalt đã chế tạo dude tia LASIK từ chất rấn la Kubi (hong ngoc). Nam 1961 nhà vật lý Mỹ AFAVAN da san xual ra may phat LASER bang hén hop kha Neon — Helium.
¢ Nam 1962 = 1903 LASER ban dẫn ra đời.