Diktat kuliah.pdf - Fisika Universitas Padjadjaran

eberapa elektron di tingkatan energi paling atas pada pita valensi turun ke tingkatanenergi yang lebih rendah, sehingga meninggalkan lubang pada pita valensi (Gb. 2.4(b)).Situasi ini digambarkan oleh tingkatan kuasi-Fermi E’ FC untuk pita konduksi dan E’ FVuntuk pita valensi. Emisi cahaya terjadi jika suatu elektron pada pita valensi meluruh kepita valensi dan berekombinasi dengan suatu lubang (hole). Pada kondisi tertentu, dapatterjadi emisi terstimulasi dari proses rekombinasi sehingga menghasilkan lasing.Energi yang dipancarkan didefinisikan sebagai :Eg' '( E − E )≤ hν≤(2.3)FCFVFenomena laser pada semikonduktor pertama kali diamati pada tahun 1962,menggunakan dioda sambungan p-n pada bahan semikonduktor GaAs, sepertiditunjukkan pada Gb. 2.5.pndE gE FnpnE FpE g∆E = eV(a)(b)Gambar 2.5. (a). Struktur pita laser semikonduktor sambungan p-n, dan (b) teganganmaju yang diberikan pada sambunganProses pumping terjadi pada sambungan p-n, dimana baik tipe-p maupun tipe-nmenggunakan material semikonduktor yang sama yaitu GaAs. Konsentrasi donor danakseptor yang besar (≈ 10 18 atom/cm 3 ) mengakibatkan tingkatan Fermi berada pada pitavalensi untuk tipe-p, E Fp dan pita konduksi untuk tipe-n, E Fn (Gb. 2.5(a)). Jika tidak adategangan listrik luar yang diberikan pada sambungan p-n, kedua tingkatan Fermi beradapada satu tingkatan (Gb. 2.5(a)). Jika diberikan tegangan maju sebesar V, maka keduatingkatan Fermi menjadi terpisah sejauh ∆E = eV. Dengan demikian, maka pada daerah22