Ж
104
∑
ЖАЗЫҚТЫҚ – ЖЫЛУ ТАСЫҒЫШ
316
317
Жартылайөткізгіштердегі оптикалық
күшейту өткізгіштік зонадағы толымдылық
деңгейдің инверсиясының түбіне таяу
ࣟ
c
және
валенттік зонадағы инверсияның төбесіне
таяу
ࣟ
v
шарттарының орындалуы кезіндегі
қарқынды толтырудың әсерінен пайда болады.
Сонымен, рұқсат етілген зонадағы (өткізгіштік
зонада) жоғары жұмыстық деңгейлердің
электрондармен толтырылу ықтималдығы
төменгі деңгейдегіден (валенттік зонада) артық болады. Осы жағдайда еріксіз сәуле
шығару ауысулары жұту ауысуларынан артық болады. Оптикалық күшейтудің ша-
масы тек толтырудың қарқындылығына ғана емес, т.б. факторларға: сәуле шығару
рекомбинациясының (жаңа реттілікпен орналасу) ықтималдығына, сәуленің ішкі
кванттық шығымына, температураға байланысты. Лазерлік материалдар ретінде
тікелей зоналық жартылайөткізгіштер (мысалы, GaAs, CdS, PdS) пайдаланыла-
ды, бұлардың сәуле шығарғыштығы 100%-ға дейін жетеді. Тікелей зоналық емес
жартылай өткізгіштер (Ge, Si) арқылы жартылай өткізгіштік лазер жасау әзірше
мүмкін болмауда.
ЖАРТЫЛАЙӨТКІЗГІШ МАТЕРИАЛДАР – температураның кең алқапты
аралығында, оның ішінде бөлме температурасында (Т~300 К) жартылайөткізгіштік
қасиеттері айқын білінетін, жартылайөткізгіштік аспаптар жасауға қолданылатын
заттардың жиынтығы. Барлық жартылайөткізгіштік материалдар бірнеше топқа
жіктеледі: 1. Қарапайым материалдар: Ge, Si (және бұлардың қатты ерітінділері),
көміртегі (алмас және графит), В, қалайы, Те және Se. Ge және Si атомдарын-
да 4 валенттік электрондар болады, олар алмастың кристалдық торына ұқсас
кристалдық тор түзеді, мұнда әрбір атомның 4 жақын көрші атомы болады, атом
осылардың әрқайсысымен
коваленттік байланыспен жалғасқан. Ge және Si
монокристалдары негізгі жартылай өткізгіштік материал болып табылады. 2.
Периодтық жүйенің ІІІ және V тобындағы элементтердің қосылысы. Кристалдық
торының байланысы коваленттік байланыс сипатында. 3. Периодтық жүйенің ІІ
және VІ, ІV және VІ тобындағы кейбір элементтердің қосылыстары, мысалы, ZnS,
CdS, CdTe, PbTe. 4. Периодтық жүйенің VІ тобының (О, S, Se, Te) І – V тобының
кейбір элементтерімен қосылыстары, 5. Периодтық жүйенің ІІ – ІV – V тобының
кейбір элементтерінің қосылысы, мысалы CdSnAs
2
, CdGe, As
2
, ZnSnAs
2
т.б. және
осылардың негізіндегі ерітінділер.
р –n-ауысуға негізделген инжекциялық
лазердің сұлбасы
Ж
104
∑
ЖАЗЫҚТЫҚ – ЖЫЛУ ТАСЫҒЫШ
316
317
ЖАРТЫЛАЙ ЫДЫРАУ ПЕРИОДЫ (грекше «периодос – белгілі бір уақыт
аралығы») – бастапқы радиоактивті ядролар санының орташа есептен екі есе кему
уақытының аралығы. t = 0 уақыт сәтіндегі радиоактивті ядролар (N
0
) санының
(
N) уақыт бойынша кемуі мына заң бойынша анықталады:
N = N
0
e
-λ
t
, мұндағы
λ – радиоактивті ыдырау тұрақтысы. t = 1/λ шамасы радиоактивті
ядролардың
орташа «өмір сүру» уақыты деп аталған. Жартылай ыдырау периоды Т
1/2
t және
λ шамаларымен: Т
1/2
= tln2 = 0.693/ λ қатынасымен байланысқан.
238
U (уран-238-
дің) Т
1/2
= 4,49·10
9
жылға тең.
ЖАРЫҚ – 1) т а р м а ғ ы н а д а – көзге көрінетін, яғни адам көзі қабылдай-
тын жиілік аралығындағы электрмагниттік сәуле (7,5·10
14
– 4,0·10
14
Гц), бұл ва-
куумда ~400-ден ~760 нм (нанометр) толқын ұзындығына сәйкес келеді. Адам-
ның көзі жоғары қарқындылықты едәуір кең алқаптағы жарықты қабылдай ала-
ды. Әртүрлі жиілікті жарық толқындарын көз әртүрлі түс ретінде көреді. 2) к е ң
м а ғ ы н а д а – көзге көрінетін сәуледен өзге ультракүлгін (УК) және инфра-
қызыл (ИҚ) спектрлер аймағын қамтитын оптикалық сәуленің синонимі.
Сонымен, жарық – электрмагниттік тербелістер спектрінің адамның
көзі тікелей көретін аймағы. 400 нанометрден (нм-ден) 760 нанометр
толқын ұзындығымен сипатталады. Радиотолқындар, жарық, рентген
сәулелері, гамма-сәулелері толқын ұзындықтары әртүрлі электрмагниттік
толқындар болып табылады. Жарық толқындары адамның көзіне әсер етуі
бойынша бірнеше топқа ажыратылған. 400 нанометрден 760 нанометрге
дейінгі аралықтағы электрмагниттік толқындар к ө р і н е т і н ж а р ы қ
с ә у л е л е р і деп, толқын ұзындығы қысқалары у л ь т р а к ү л г і н с ә у л е л е р
деп, ал көрінетін сәулелерден толқын ұзындығы артық сәулелер и н ф р а қ ы з ы л
с ә у л е л е р деп аталған.
Жарық сәулелерінің табиғаты мен оның таралу заңдары туралы қарапайым
түсініктер ежелгі грек ғалымдарына да белгілі болған. Ежелгі грек математигі
Евклидтің (б.з.б. 330 – 275) «Оптика» және «Катоптрика» деген трактаттарында
(б.з.б. ІІІ ғ.) біртекті ортада жарықтың түзу сызықты таралатыны және шағылысу
заңдары баяндалған. Жарықтың сыну заңдарын Клавдий
Птоломей (100 –
176), кейін неміс астрономы Иоганн
Кеплер (1571 – 1630) тексерген, бірақ
оларды алғаш 1621 жылы голланд физигі Виллеброд
Снеллиус (1580 –
1626) қорытқан. ХVІІ ғасырдың соңында жарықтың табиғаты жай-
ында екі түрлі ғылыми теория пайда болды. Олардың бірі жарықтың
к о р п у с к у л а л ы қ теориясы, екіншісі – жарықтың
т о л қ ы н д ы қ теориясы. Жарықтың корпускулалық теориясын ағылшын физигі
