Kroó Norbert

A fény fizikája

Emlékeztetni szeretnék arra, hogy a félvezető anyagokból azért lehetett tranzisztorokat, diódákat, fényemittáló diódákat és lézereket létrehozni, mert van bennük egy olyan anyagfüggő energiasáv, amelyben nem tartózkodhatnak elektronok, ezért tiltott sávnak nevezzük (24-25. ábra).

24. ábra

25. ábra

Szennyezésekkel ebben a tiltott sávban olyan energianívókat hozhatunk létre, amelyek ugyancsak szükségesek a legismertebb félvezető elemek, a tranzisztorok működéséhez. A tranzisztor legegyszerűbb formájában két különböző, a félvezető anyagnál több (donor n-típusú), illetve kevesebb (akceptor p-típusú) elektronnal rendelkező atomokkal szennyezett réteg kombinációjából áll p-n-p vagy n-p-n formában, és a rajta keresztül folyó áramot külső feszültség segítségével szabályozni lehet.

Felmerül a kérdés, hogy nem lehetne-e fénytranzisztort, vagy más, az elektronikában használatos elem optikai megfelelőjét létrehozni? Ehhez az elektronikus analógia alapján olyan szerkezetet kellene megalkotni, amelyben van olyan energiasáv, amelybe eső energiájú fotonok nem terjedhetnek. Ilyet mind két, mind három dimenzióban sikerült felépíteni (26-27. ábra).

26. ábra

27. ábra