ឡាស៊ែរ សំដៅលើដំណើរការ និងឧបករណ៍នៃការបង្កើតធ្នឹមពន្លឺដែលមានពណ៌តែមួយ និងស៊ីសង្វាក់គ្នា តាមរយៈការពង្រីកវិទ្យុសកម្មដែលជំរុញ និងមតិប្រតិកម្មចាំបាច់។ ជាទូទៅ ការបង្កើតឡាស៊ែរតម្រូវឱ្យមានធាតុបីយ៉ាង៖ «ឧបករណ៍បំពងសំឡេង» «ឧបករណ៍ទទួលពន្លឺ» និង «ប្រភពបូម»។
ក. គោលការណ៍
ស្ថានភាពចលនារបស់អាតូមអាចបែងចែកទៅជាកម្រិតថាមពលផ្សេងៗគ្នា ហើយនៅពេលដែលអាតូមផ្លាស់ប្តូរពីកម្រិតថាមពលខ្ពស់ទៅកម្រិតថាមពលទាប វាបញ្ចេញហ្វូតុងនៃថាមពលដែលត្រូវគ្នា (ហៅថាវិទ្យុសកម្មដោយឯកឯង)។ ស្រដៀងគ្នានេះដែរ នៅពេលដែលហ្វូតុងមួយកើតឡើងលើប្រព័ន្ធកម្រិតថាមពល ហើយស្រូបយកដោយវា វានឹងបណ្តាលឱ្យអាតូមផ្លាស់ប្តូរពីកម្រិតថាមពលទាបទៅកម្រិតថាមពលខ្ពស់ (ហៅថាការស្រូបយកដោយរំភើប)។ បន្ទាប់មក អាតូមមួយចំនួនដែលផ្លាស់ប្តូរទៅកម្រិតថាមពលខ្ពស់ជាងនឹងផ្លាស់ប្តូរទៅកម្រិតថាមពលទាប ហើយបញ្ចេញហ្វូតុង (ហៅថាវិទ្យុសកម្មរំញោច)។ ចលនាទាំងនេះមិនកើតឡើងដោយឯកឯងទេ ប៉ុន្តែជារឿយៗកើតឡើងស្របគ្នា។ នៅពេលដែលយើងបង្កើតលក្ខខណ្ឌមួយ ដូចជាការប្រើប្រាស់ឧបករណ៍ផ្ទុកសមស្រប ឧបករណ៍រំញ័រ ដែនអគ្គិសនីខាងក្រៅគ្រប់គ្រាន់ វិទ្យុសកម្មរំញោចត្រូវបានពង្រីក ដូច្នេះការស្រូបយកដែលរំញោចច្រើនជាងការស្រូបយក ជាទូទៅនឹងមានហ្វូតុងបញ្ចេញ ដែលបណ្តាលឱ្យមានពន្លឺឡាស៊ែរ។
ខ. ចំណាត់ថ្នាក់
យោងទៅតាមឧបករណ៍ផ្ទុកដែលផលិតឡាស៊ែរ ឡាស៊ែរអាចបែងចែកជាឡាស៊ែររាវ ឡាស៊ែរឧស្ម័ន និងឡាស៊ែររឹង។ ឥឡូវនេះ ឡាស៊ែរស៊ីមីកុងដុកទ័រទូទៅបំផុតគឺជាប្រភេទឡាស៊ែររឹង។
គ. សមាសភាព
ឡាស៊ែរភាគច្រើនត្រូវបានផ្សំឡើងដោយផ្នែកបីគឺ៖ ប្រព័ន្ធរំញោច សម្ភារៈឡាស៊ែរ និងឧបករណ៍រំញ័រអុបទិក។ ប្រព័ន្ធរំញោចគឺជាឧបករណ៍ដែលផលិតពន្លឺ អគ្គិសនី ឬថាមពលគីមី។ បច្ចុប្បន្ននេះ មធ្យោបាយជំរុញចម្បងដែលប្រើគឺពន្លឺ អគ្គិសនី ឬប្រតិកម្មគីមី។ សារធាតុឡាស៊ែរគឺជាសារធាតុដែលអាចផលិតពន្លឺឡាស៊ែរ ដូចជាត្បូងទទឹម កញ្ចក់ប៊ីរីលីញ៉ូម ឧស្ម័នណេអុង ស៊ីមីកុងដុកទ័រ ថ្នាំជ្រលក់សរីរាង្គជាដើម។ តួនាទីនៃការគ្រប់គ្រងរំញ័រអុបទិកគឺដើម្បីបង្កើនពន្លឺនៃឡាស៊ែរទិន្នផល កែតម្រូវ និងជ្រើសរើសរលកពន្លឺ និងទិសដៅនៃឡាស៊ែរ។
ឃ. ការដាក់ពាក្យ
ឡាស៊ែរត្រូវបានគេប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយ ដែលភាគច្រើនជាខ្សែកាបអុបទិកទំនាក់ទំនង ការវាស់ចម្ងាយឡាស៊ែរ ការកាត់ឡាស៊ែរ អាវុធឡាស៊ែរ ឌីសឡាស៊ែរ និងផ្សេងៗទៀត។
ង. ប្រវត្តិសាស្ត្រ
នៅឆ្នាំ 1958 អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រអាមេរិក Xiaoluo និង Townes បានរកឃើញបាតុភូតវេទមន្តមួយ៖ នៅពេលដែលពួកគេដាក់ពន្លឺដែលបញ្ចេញដោយអំពូលភ្លើងខាងក្នុងលើគ្រីស្តាល់ផែនដីដ៏កម្រ ម៉ូលេគុលនៃគ្រីស្តាល់នឹងបញ្ចេញពន្លឺភ្លឺចែងចាំងជានិច្ច។ យោងតាមបាតុភូតនេះ ពួកគេបានស្នើឡើងនូវ "គោលការណ៍ឡាស៊ែរ" ពោលគឺនៅពេលដែលសារធាតុត្រូវបានរំភើបដោយថាមពលដូចគ្នានឹងប្រេកង់លំយោលធម្មជាតិនៃម៉ូលេគុលរបស់វា វានឹងបង្កើតពន្លឺខ្លាំងនេះដែលមិនបែកខ្ញែកគ្នា - ឡាស៊ែរ។ ពួកគេបានរកឃើញឯកសារសំខាន់ៗសម្រាប់រឿងនេះ។
បន្ទាប់ពីការបោះពុម្ពផ្សាយលទ្ធផលស្រាវជ្រាវរបស់ Sciolo និង Townes អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រមកពីប្រទេសផ្សេងៗគ្នាបានស្នើឡើងនូវគម្រោងពិសោធន៍ផ្សេងៗ ប៉ុន្តែពួកគេមិនទទួលបានជោគជ័យទេ។ នៅថ្ងៃទី 15 ខែឧសភា ឆ្នាំ 1960 Mayman ដែលជាអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រនៅមន្ទីរពិសោធន៍ Hughes ក្នុងរដ្ឋកាលីហ្វ័រញ៉ា បានប្រកាសថាគាត់ទទួលបានឡាស៊ែរដែលមានរលកពន្លឺ 0.6943 មីក្រូន ដែលជាឡាស៊ែរដំបូងគេដែលមនុស្សទទួលបាន ហើយដូច្នេះ Mayman បានក្លាយជាអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រដំបូងគេនៅលើពិភពលោកដែលបានណែនាំឡាស៊ែរទៅក្នុងវិស័យជាក់ស្តែង។
នៅថ្ងៃទី 7 ខែកក្កដា ឆ្នាំ 1960 លោក Mayman បានប្រកាសពីកំណើតនៃឡាស៊ែរដំបូងគេរបស់ពិភពលោក គម្រោងរបស់លោក Mayman គឺប្រើបំពង់ពន្លឺដែលមានអាំងតង់ស៊ីតេខ្ពស់ ដើម្បីជំរុញអាតូមក្រូមីញ៉ូមនៅក្នុងគ្រីស្តាល់ត្បូងទទឹម ដោយហេតុនេះបង្កើតជាជួរឈរពន្លឺក្រហមស្តើងដែលមានកំហាប់ខ្ពស់ នៅពេលដែលវាត្រូវបានបាញ់នៅចំណុចជាក់លាក់មួយ វាអាចឈានដល់សីតុណ្ហភាពខ្ពស់ជាងផ្ទៃព្រះអាទិត្យ។
អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រសូវៀត H.Γ Basov បានបង្កើតឡាស៊ែរស៊ីមីកុងដុកទ័រក្នុងឆ្នាំ 1960។ រចនាសម្ព័ន្ធនៃឡាស៊ែរស៊ីមីកុងដុកទ័រជាធម្មតាត្រូវបានផ្សំឡើងដោយស្រទាប់ P ស្រទាប់ N និងស្រទាប់សកម្មដែលបង្កើតជា heterojunction ពីរ។ លក្ខណៈរបស់វាគឺ៖ ទំហំតូច ប្រសិទ្ធភាពភ្ជាប់ខ្ពស់ ល្បឿនឆ្លើយតបលឿន រលក និងទំហំសមនឹងទំហំសរសៃអុបទិក អាចត្រូវបានកែប្រែដោយផ្ទាល់ មានភាពស៊ីសង្វាក់គ្នាល្អ។
ប្រាំមួយ, ទិសដៅអនុវត្តសំខាន់ៗមួយចំនួននៃឡាស៊ែរ
ច. ការទំនាក់ទំនងឡាស៊ែរ
ការប្រើប្រាស់ពន្លឺដើម្បីបញ្ជូនព័ត៌មានគឺជារឿងធម្មតាណាស់នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ។ ឧទាហរណ៍ កប៉ាល់ប្រើភ្លើងដើម្បីទំនាក់ទំនង ហើយភ្លើងសញ្ញាចរាចរណ៍ប្រើពណ៌ក្រហម លឿង និងបៃតង។ ប៉ុន្តែវិធីទាំងអស់នេះនៃការបញ្ជូនព័ត៌មានដោយប្រើពន្លឺធម្មតាអាចត្រូវបានកំណត់ចំពោះចម្ងាយខ្លីប៉ុណ្ណោះ។ ប្រសិនបើអ្នកចង់បញ្ជូនព័ត៌មានដោយផ្ទាល់ទៅកាន់កន្លែងឆ្ងាយៗតាមរយៈពន្លឺ អ្នកមិនអាចប្រើពន្លឺធម្មតាបានទេ ប៉ុន្តែប្រើតែឡាស៊ែរប៉ុណ្ណោះ។
ដូច្នេះតើអ្នកបញ្ជូនឡាស៊ែរដោយរបៀបណា? យើងដឹងថាអគ្គិសនីអាចត្រូវបានដឹកតាមខ្សែស្ពាន់ ប៉ុន្តែពន្លឺមិនអាចដឹកតាមខ្សែដែកធម្មតាបានទេ។ ដើម្បីសម្រេចគោលដៅនេះ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានបង្កើតសរសៃមួយដែលអាចបញ្ជូនពន្លឺបាន ដែលហៅថា សរសៃអុបទិក ដែលហៅថា សរសៃអុបទិក។ សរសៃអុបទិកត្រូវបានផលិតពីវត្ថុធាតុកញ្ចក់ពិសេស ដែលមានអង្កត់ផ្ចិតស្តើងជាងសក់មនុស្ស ជាធម្មតាមានទំហំពី 50 ទៅ 150 មីក្រូ ហើយទន់ខ្លាំង។
តាមពិតទៅ ស្នូលខាងក្នុងនៃសរសៃអុបទិកគឺជាកញ្ចក់អុបទិកថ្លាដែលមានសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរខ្ពស់ ហើយថ្នាំកូតខាងក្រៅត្រូវបានផលិតពីកញ្ចក់ ឬផ្លាស្ទិចដែលមានសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរទាប។ ម្យ៉ាងវិញទៀត រចនាសម្ព័ន្ធបែបនេះអាចធ្វើឱ្យពន្លឺចាំងតាមស្នូលខាងក្នុង ដូចជាទឹកហូរទៅមុខក្នុងបំពង់ទឹក ចរន្តអគ្គិសនីបញ្ជូនទៅមុខក្នុងខ្សែ ទោះបីជាការបង្វិលរាប់ពាន់ដងក៏មិនមានឥទ្ធិពលអ្វីដែរ។ ម្យ៉ាងវិញទៀត ថ្នាំកូតដែលមានសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរទាបអាចការពារពន្លឺមិនឱ្យលេចធ្លាយចេញ ដូចជាបំពង់ទឹកមិនជ្រាបចូល ហើយស្រទាប់អ៊ីសូឡង់នៃខ្សែមិនចម្លងចរន្តអគ្គិសនី។
រូបរាងនៃសរសៃអុបទិកដោះស្រាយបញ្ហានៃការបញ្ជូនពន្លឺ ប៉ុន្តែវាមិនមានន័យថាជាមួយវាទេ ពន្លឺណាក៏អាចបញ្ជូនទៅឆ្ងាយបានដែរ។ មានតែពន្លឺខ្ពស់ ពណ៌សុទ្ធ និងឡាស៊ែរទិសដៅល្អប៉ុណ្ណោះ ដែលជាប្រភពពន្លឺដ៏ល្អបំផុតសម្រាប់បញ្ជូនព័ត៌មាន វាជាការបញ្ចូលពីចុងម្ខាងនៃសរសៃ ស្ទើរតែគ្មានការបាត់បង់ និងបញ្ចេញពីចុងម្ខាងទៀត។ ដូច្នេះ ការទំនាក់ទំនងអុបទិកគឺជាការទំនាក់ទំនងឡាស៊ែរ ដែលមានគុណសម្បត្តិនៃសមត្ថភាពធំ គុណភាពខ្ពស់ ប្រភពសម្ភារៈទូលំទូលាយ ការសម្ងាត់ខ្លាំង ភាពធន់ជាដើម ហើយត្រូវបានអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រសរសើរថាជាបដិវត្តន៍ក្នុងវិស័យទំនាក់ទំនង ហើយវាជាសមិទ្ធផលដ៏អស្ចារ្យបំផុតមួយក្នុងបដិវត្តន៍បច្ចេកវិទ្យា។
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ថ្ងៃទី ២៩ ខែមិថុនា ឆ្នាំ ២០២៣