История лазера. Научное издание

Тем временем, в 1961 г., двумя французскими исследователями М. Бернардом и Г. Дурафургом из Национального исследовательского центра телекоммуникаций (CNET) был получен важный теоретический результат. Они представили полное и исчерпывающее обсуждение, из которого следовала возможность вынужденного излучения в полупроводниках благодаря переходам между зоной проводимости и валентной зоной. Были получены фундаментальные соотношения, из которых следовала возможность получить лазерный эффект. Они также рассмотрели некоторые материалы, в которых можно ожидать выполнение нужных условий, и предложили среди других материалов полупроводники GaAs (арсенид галлия) и GaSb (антимонид галлия). После публикации этой работы многие группы начали активные исследования. В январе 1962 г. российский ученый Д.Н. Наследов и его коллеги из Физико-технического института АН СССР (г. Ленинград) сообщили, что ширина линии излучения, испускаемого GaAs-диодами, демонстрирует некоторое уменьшение ширины при увеличении тока. Они предположили, что это могло указывать на вынужденное излучение. В США несколько групп из IBM, RCA, Линкольновской лаборатории MIT и General Electric (GE) начали соревновательную гонку, которая коротко описывается здесь.

В Ватсоновском исследовательском центре IBM P. Ландауер сформировал в 1961 г. небольшую группу для изучения проблемы систематическим путем. В. Думке из IBM показал, что простые (элементарные) полупроводники, такие как кремний и германий, которые широко используются в электронике, не пригодны из-за их структуры зон, и предложил использовать более сложные в структурном отношении полупроводники (полупроводниковые соединения), такие как арсенид галлия. У них минимум энергии зоны проводимости совпадает с максимумом валентной зоны (прямозонные полупроводники). В IBM были хорошие условия для изучения, поскольку уже началась программа для применений арсенида галлия в электронике.

Рзучением полупроводниковых соединений, особенно арсенидом галлия, занимались также РІ General Telephone and Electronics Laboratories (GT&E). Здесь работала РіСЂСѓРїРїР° РЎ. РњСЌР№Р±СѓСЂРіР°. Р’ марте 1962 Рі. РѕРЅ представил РЅР° заседании Американского Физического Общества работу РїРѕ электролюминесценции GaAs РґРёРѕРґРѕРІ РїСЂРё 77 Рљ, С‚.Рµ. излучение этих РґРёРѕРґРѕРІ, охлажденных РґРѕ температуры жидкого азота, РїСЂРё пропускании электрического тока. Было показано, что РїСЂРё определенных условиях почти каждый заряд, инжектированный через p-n-переход, дает фотон. Рто был результат, аналогичный тому, что получил Мейман для СЂСѓР±РёРЅР° (высокая квантовая эффективность) Рё указывал, что p-n-переходы являются идеальной системой, для получения лазерного эффекта.