问:

用Gaq_xAl,As半导体可作为激射波长为0.78um的半导体激光器有源材料,算其 AlAs的含量

答:
GaAs是一种常用的半导体激光材料,其中的As含量会影响激光的发射波长。要获得0.78μm的激光波长,需要在GaAs的基础上引入Al元素形成GaAlAs混合半导体,实现波长的精细调控。
根据已知的GaAs和AlAs的像素参数,0.78μm波长对应的波数k约为1.6μm^-1。根据BraggEq方程:
λ=2n/k
其中,λ为波长,n为GaAlAs的有效折射率,k为波数。
由GaAs的折射率n1=3.37和AlAs的折射率n2=3.0可以估算,要得到n=3.2左右的GaAlAs,AlAs的摩尔分数约为20%。
因此,要得到波长为0.78μm的GaAlAs激光半导体,其AlAs的含量应为Ga1-xAlxAs,x≈0.2,即AlAs的摩尔分数为20%左右。
综上,要实现0.78μm波长的半导体激光,GaAs和AlAs的比例约为4:1,即Ga0.8Al0.2As。AlAs的含量约为20%摩尔分数。要精确控制激光波长,还需要考虑晶格常数和能带宽度等参数对波长的影响,但就材料含量来说,20%的AlAs摩尔分数是实现0.78μm激光的一个宽松的参考值。
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