半導体レーザ(半導体レーザー)
laser diode
はんどうたいれーざ(はんどうたいれーざー)
解説
半導体レーザとは、レーザの一種であり、媒質として半導体を用いているもののこと。レーザダイオード(Laser diode、LD)やダイオードレーザとも呼ばれている。
半導体のpn接合部に電流を注入することで多数の電子・正孔対を生成し、それらが再結合する際の発光を利用してレーザ発振している。構造としては、電子と正孔の再結合が生じる活性層を、よりバンドギャップの大きいp型とn型の半導体で挟んだダブルへテロ構造がよく用いられている。
また、レーザ発振のためには、光を共振させるための共振器が必要となる。半導体レーザでの共振器の構成法としては、主に、共振器を半導体基板面と平行に構成し、へき開面から光を取り出す端面発光型と、半導体基板面と垂直に共振器を構成した面発光型が用いられている。
半導体レーザの外部に共振器を設けたものもある。
半導体レーザの特徴としては、
・小型である
・低電圧、低電流で駆動でき、容易に発振できる
・電力を直接光に変換しており、高い変換効率が得られる
・半導体の組成を変えることで、様々な波長のレーザを作成できる
等があげられる。
近年、半導体レーザの出力や発光効率は著しく向上しており、照明用やディスプレイ用など、さまざまな応用が期待されている。