EL LÁSER, LA LUZ DE NUESTRO TIEMPO
4.3. Láseres de semiconductor
L
A
S
O
Los láseres de semiconductor o láseres de diodo constituyen otra familia
en el mundo de los láseres. Desde hace décadas, los láseres de semiconductor
son los más vendidos, con gran diferencia sobre el resto de tipos de láser. Como
su nombre indica, el medio activo lo constituye un material semiconductor o
una unión de ellos.
Los semiconductores tienen un número modesto de portadores de corriente libres que pueden moverse a través de la red cristalina cuando se les
aplica un campo externo. Si los portadores son electrones (cargas negativas)
se habla de semiconductores de tipo n; si son huecos (cargas positivas), semiconductores de tipo p. La unión de uno n y otro p se llama diodo. Los diodos se
usan en aplicaciones electrónicas y como emisores de luz (LEDs). Estas uniones
son también la base de los láseres semiconductores.
Los niveles de energía en un sólido en general, y en un semiconductor en
particular, están ensanchados debido al efecto de los iones de la red cristalina
situados muy próximos formando una estructura periódica. Por ello consisten en
distintas bandas de energía. La llamada banda de valencia es la más alta ocupada con electrones y la de conducción la inmediatamente superior a esta.
Entre ellas hay una banda prohibida, o gap. Los electrones no pueden ocupar
los niveles de energía correspondientes al gap. En una unión p-n las bandas de
energía están desplazadas de forma que los electrones en la banda de conducción del lado n no puedan cruzar al p ni los huecos del p cruzar al n. Con la
aplicación de un campo eléctrico esa estructura se modifica, cruzando portadores al lado contrario y favoreciendo la recombinación (transición desde la
banda superior a la inferior), que en ciertos materiales, los llamados de gap di-
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M
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Figura 4.10. Diseño de un láser de diodo semiconductor.
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