用半导体材料制作的光发射器件一般分为两类：半导体光电二极管和半导体激光二极管。从物理的角度看，光发射的原理一般分为以下几种情况：①台邕带间的跃迁；②能带－杂质能级间的跃迁；③施主－受主对的跃迁；④激子的跃迁；⑤缺陷中心的局域化能级间的跃迁；⑥跃迁元素（稀土元素）的多电子能级间的跃迁。这些跃迁在发光过程中起决定性作用，它们决定了各种光发射器的性质。 　　发光二极管（LED）是表面发光型的光发射器。发光二极管的发光效率与载流子浓度和有源区厚度有关。有关发光二极管的机构和原理将在第2章中详细描述。一

半导体激光器是利用半导体中的载流子受激跃迁而引起受激光发射的光振荡器和光放大器的总称。半导体激光器要产生相干辐射，必须具备三个基本条件，即 　　（1）产生激光的物质。为了形成稳定振荡，激光媒质必须能提供足够大的增益，使光增益等于或大于各种损耗之和。这就要求有足够强的电流注入，必须满足一定的电流阈值条件。 　　（2）粒子数反转分布。即处在高能态导带底的电子数比处在低能态价带顶的空穴数大很多。这是靠给pn结加正向偏压，向有源层内注入必要的载流子来实现的。 　　（3）谐振腔。有一个合适的谐振腔使

激光（Laser）是“受激辐射光放大”的简称，是一种亮度极高、方向性和单色性很好的相干光辐射。产生激光的跃迁过程是：自发辐射、受激吸收与受激辐射，可以用一个简单的两能级系统来定性说明，如图1所示。在这个两能级系统中E）是基态，马是激发态。电子在这两个能级之间的跃迁必定伴随着吸收或发射频率为v的光子，且hv=E2-E1。在直接带隙半导体中，在热平衡条件下，导带和价带内分别占有一定的电子和空穴。而电子处于激发态时不稳定的原子必然会跃迁回到基态，即导带电子以一定的几率随机地跃迁到价带与空穴复合，并以光