新型半导体激光器有哪些技术特点

半导体激光器激光器优点是体积小，重量轻，运转可靠，耗电少，效率高等特点

封装技术

技术介绍

半导体激光器封装技术大都是在分立器件封装技术基础上发展与演变而来的，但却有很大的特殊性。一般情况下，分立器件的管芯被密封在封装体内，封装的作用主要是保护管芯和完成电气互连。而半导体激光器封装则是完成输出电信号，保护管芯正常工作，输出：可见光的功能，既有电参数，又有光参数的设计及技术要求，无法简单地将分立器件的封装用于半导体激光器。

发光部分

半导体激光器的核心发光部分是由p型和n型半导体构成的pn结管芯，当注入pn结的少数载流子与多数载流子复合时，就会发出可见光，紫外光或近红外光。但pn结区发出的光子是非定向的，即向各个方向发射有相同的几率，因此，并不是管芯产生的所有光都可以释放出来，这主要取决于半导体材料质量、管芯结构及几何形状、封装内部结构与包封材料，应用要求提高半导体激光器的内、外部量子效率。常规Φ5mm型半导体激光器封装是将边长0.25mm的正方形管芯粘结或烧结在引线架上，管芯的正极通过球形接触点与金丝，键合为内引线与一条管脚相连，负极通过反射杯和引线架的另一管脚相连，然后其顶部用环氧树脂包封。

反射杯的作用是收集管芯侧面、界面发出的光，向期望的方向角内发射。顶部包封的环氧树脂做成一定形状，有这样几种作用：保护管芯等不受外界侵蚀；采用不同的形状和材料性质(掺或不掺散色剂)，起透镜或漫射透镜功能，控制光的发散角；管芯折射率与空气折射率相关太大，致使管芯内部的全反射临界角很小，其有源层产生的光只有小部分被取出，大部分易在管芯内部经多次反射而被吸收，易发生全反射导致过多光损失，选用相应折射率的环氧树脂作过渡，提高管芯的光出射效率。用作构成管壳的环氧树脂须具有耐湿性，绝缘性，机械强度，对管芯发出光的折射率和透射率高。选择不同折射率的封装材料，封装几何形状对光子逸出效率的影响是不同的，发光强度的角分布也与管芯结构、光输出方式、封装透镜所用材质和形状有关。若采用尖形树脂透镜，可使光集中到半导体激光器的轴线方向，相应的视角较小；如果顶部的树脂透镜为圆形或平面型，其相应视角将增大。

驱动电流

一般情况下，半导体激光器的发光波长随温度变化为0．2-0．3nm／℃，光谱宽度随之增加，影响颜色鲜艳度。另外，当正向电流流经pn结，发热性损耗使结区产生温升，在室温附近，温度每升高1℃，半导体激光器的发光强度会相应地减少1％左右，封装散热；时保持色纯度与发光强度非常重要，以往多采用减少其驱动电流的办法，降低结温，多数半导体激光器的驱动电流限制在20mA左右。但是，半导体激光器的光输出会随电流的增大而增加，目前，很多功率型半导体激光器的驱动电流可以达到70mA、100mA甚至1A级，需要改进封装结构，全新的半导体激光器封装设计理念和低热阻封装结构及技术，改善热特性。例如，采用大面积芯片倒装结构，选用导热性能好的银胶，增大金属支架的表面积，焊料凸点的硅载体直接装在热沉上等方法。此外，在应用设计中，PCB线路板等的热设计、导热性能也十分重要。

1、热敏特性

半导体的电阻率随温度变化会发生明显地改变。例如纯锗，湿度每升高10度，它的电阻率就要减小到原来的1／2。温度的细微变化，能从半导体电阻率的明显变化上反映出来。利用半导体的热敏特性，可以制作感温元件——热敏电阻，用于温度测量和控制系统中。值得注意的是，各种半导体器件都因存在着热敏特性，在环境温度变化时影响其工作的稳定性。

2、光敏特性

半导体的电阻率对光的变化十分敏感。有光照时、电阻率很小；无光照时，电阻率很大。例如，常用的硫化镉光敏电阻，在没有光照时，电阻高达几十兆欧姆，受到光照时．电阻一下子降到几十千欧姆，电阻值改变了上千倍。利用半导体的光敏特性，制作出多种类型的光电器件，如光电二极管、光电三极管及硅光电池等．广泛应用在自动控制和无线电技术中。

3、掺杂特性

在纯净的半导体中，掺人极微量的杂质元素，就会使它的电阻率发生极大的变化。例如．在纯硅中掺人。百万分之—的硼元素，其电阻率就会从214000Ω·cm一下于减小到0.4Ω·cm．也就是硅的导电能为提高了50多万倍。人们正是通过掺入某些特定的杂质元素，人为地精确地控制半导体的导电能力，制造成不同类型的半导体器件。可以毫不夸张地说，几乎所有的半导体器件，都是用掺有特定杂质的半导体材料制成的。

扩展资料：

半导体的用途

1、集成电路

它是半导体技术发展中最活跃的一个领域，已发展到大规模集成的阶段。在几平方毫米的硅片上能制作几万只晶体管，可在一片硅片上制成一台微信息处理器，或完成其它较复杂的电路功能。集成电路的发展方向是实现更高的集成度和微功耗，并使信息处理速度达到微微秒级。

2、微波器件

半导体微波器件包括接收、控制和发射器件等。毫米波段以下的接收器件已广泛使用。在厘米波段，发射器件的功率已达到数瓦，人们正在通过研制新器件、发展新技术来获得更大的输出功率。

3、光电子器件

半导体发光、摄象器件和激光器件的发展使光电子器件成为一个重要的领域。它们的应用范围主要是：光通信、数码显示、图象接收、光集成等。

参考资料：百度百科-半导体

在日常生活中，我们会时不时从电视上、广告上、新闻上看到或听到激光、半导体、低强度这些bai词，感觉很熟悉但是却很陌生，不知道这是干什么的，有什么用，由这些名词组合的治疗仪对人体有什么作用，用起来有什么效果，会不会对人体产生危害呢？

我们可以从下面几个问题中得到答案。

一、什么是半导体激光治疗仪？

我们可以从百度百科中了解到，半导体激光治疗仪采用波长为650nm的低强度激光照射桡动脉、内关穴及鼻腔，通过光化学效应，使血液动力学和血脂、血糖代谢得到改善，从而提高红细胞的携氧能力和变形能力，降低血液黏稠度，降低血脂、降低血压，改善血糖，达到治疗"三高"症及心脑血管疾病的目的。其低强度激光照射血液可以引发人体一系列的生化反应，通过活血和静血两方面作用改善和恢复血液的生理功能。

二、有什么效果？

半导体激光治疗仪采用波长为650nm的光波，素有人体黄金波段“生命之光”的美称。主要利用激光产生的生物刺激效应，通过低强度激光作用于生物组织，达到减轻或消除病痛，改善局部血液循环，组织修复组织，快速消炎等作用。

简单的来说，半导体激光治疗仪通过低强度激光疗法来达到治疗"三高"症及心脑血管疾病的目的。因为低强度激光作为能量作用于生物组织时不会造成表面组织性损伤，对机体亦无残留。

比如康兴半导体激光低频治疗仪是通过应用激光的生物刺激作用和低频脉冲电流分别作用于鼻腔粘膜、人体体表穴位或病患处，改善血液流变学性质和微循环，配合饮食、心理、运动、药物等综合治疗，能够达到事半功倍的效果，对于治疗高血压、高血脂、高血粘具有较好的辅助治疗作用。

三、会不会对人体产生危害？

人体是一个有机的、开放的巨系统，人体生理功能不仅受到体内各功能系统相互之间的交流和调节的影响，也会受到外界物质、能量和信息的影响。

经大量临床研究发现，波长为630-650nm的红色激光处于血红蛋白光谱吸收峰值，最容易被人体血液中的血红蛋白吸收，被称为“人体的黄金波段”。激光照射血液对人体免疫系统具有多种调节作用，可改善人体的免疫功能，提高人体的防病、抗病能力。长期良性低强度激光的刺激，会对机体产生一系列光化反应及生物效应，从而达到治疗和保健的目的，医学上称之为“低强度激光疗法”。

四、使用半导体激光治疗仪有什么好处？

半导体激光治疗仪主要治疗"三高"症及心脑血管疾病，由于这类疾病的治疗和康复需要较长疗程，大部分患者不可能长期住院治疗，有的患者病情被控制和好转出院后，往往过了一段时间后又旧病复发，因此需要反复治疗甚至终生服药。很多大型医院也在使用激光治疗仪进行治疗，只不过体积大些，其实原理都是一样的，现在有了家用型的激光治疗仪，患者就可在家中得到辅助治疗和长期护理，以巩固和提高疗效，使病情进一步缓解，促进康复，并可增强免疫力，预防疾病复发。

半导体激光治疗仪是广大中老年人普遍适用的养生保健手段。处于亚健康状态的中老年人使用康兴半导体激光/低频治疗仪可以调节血脂、血粘、血压，恢复生理功能正常，提高机体免疫功能，从而预防缺血缺氧性疾病的发生，对一般中老年人则有延缓衰老、促进消化、增强体质、安神利眠等功效。

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