2006年4月10日
晶体管激光器，由美国科学院的科学家们发明伊利诺伊大学香槟分校，充满了惊喜。研究人员最近设法使该设备揭示了晶体管和晶体管激光器的基本特性，使其离商业化又近了一步。
正如在4月3日出版的《应用物理快报》上所报道的那样，小尼克·霍尔尼亚克、米尔顿·冯和麻省理工大学的同事们探索了晶体管激光器中的电流-电压关系。在受激发射过程中，激光使科学家们得以观察该装置并研究其难以捉摸的电子结构。
约翰·巴丁（John Bardeen）电气和计算机工程及物理系讲座教授霍尔尼亚克（Holonyak）说：“我们能够观察晶体管的工作特性，观察晶体管内部，看到以前看不到的特性和行为。”。“与58年前的普通晶体管自发复合相比，受激复合下的电流-电压特性明显失真。”
晶体管激光器采用量子阱和基部谐振器来控制电子-空穴复合和电增益。通过用白色的糊状物堵住激光谐振器，研究人员将该器件转换为普通晶体管。因为这个过程是可逆的，研究人员可以比较器件作为普通晶体管和作为晶体管激光器时的集电极特性，这在以前是不可能的。
“我们发现晶体管激光的重要结构的电流电压特性,可以映射的细节和相关量子阱复合载体,“霍罗姆雅克说,他也是大学高级研究中心的教授,形式的校园识别最高的国家之一。
“我们也能够将量子阱特性的光学测量与电测量联系起来，”Holonyak说。
晶体管激光器通过将电子输入信号转换为两个输出信号，一个是电信号，一个是光信号，将晶体管和激光器的功能结合起来。光信号的光子是当电子和空穴在基部重新结合时产生的，这是晶体管的固有特征。
Holonyak说：“当我们减弱光子产生过程的强度时，我们改变了连接电子和空穴的过程的性质，我们也改变了它们在电学意义上的行为。”。“然而，当我们让该装置像晶体管激光器一样工作时，流出的光子让我们可以看到内部，并看到更多的机械原理。我们看到了晶体管以前从未揭示过的特性。”
量子阱跃迁中受激复合所对应的增益和激光波长的变化可以与自发复合的操作相比较，并与传统的晶体管电荷分析相结合来确定晶体管激光器的一些动态特性。
“这种晶体管激光器让我们看到电子和空穴产生光子的速度的特性和力学，我们可以打开和关闭激光光子产生，”冯说，他是伊利诺斯州电子和计算机工程Holonyak讲座教授。“这让我们可以改变过程，看看速度和时间因素是如何变化的。这是我们第一次可以直接确定受激复合的寿命和速度。晶体管现在使某些激光测量变得更容易或更方便。”
冯说，这种能力为开发用于各种商业应用的不同速度的晶体管激光器打开了大门。
Holonyak说：“到目前为止，我们还忽略了光子能做什么、电子和空穴能做什么以及半导体能做什么的一些重要和基本的边界。”。“我们发现这些界限比我们想象的要远得多，这使得我们对晶体管激光器的预测更加乐观。”
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