晶體(ti) 管激光器(transistor-laser，TL)──即一種同時具備光學與(yu) 電氣輸出的晶體(ti) 管，發明TL的工程師表示，這種器件非常適合半導體(ti) 轉向整合光學的趨勢；但他們(men) 也指出，若是真的開始在電路中采用TL，目前的電子學教科書(shu) 恐怕都得改寫(xie) ，因為(wei) TL顛覆了該領域存在已久的電荷守恒定律(conservation of charge)，以及基爾霍夫定律(Kirchhoff''''s Law)。

　　美國伊利諾大學教授Milton Feng表示：“就像是晶體(ti) 管對現今的IC所帶來的影響，我們(men) 預期晶體(ti) 管激光器也將帶來類似的影響力，為(wei) 光電整合IC以及光學互連開啟新的視野。”Milton Feng與(yu) 其同事Nick Holonyak、在讀博士Han Wui Then一同發明晶體(ti) 管激光器。晶體(ti) 管激光器雖然已經問世約六年的時間，但其發明人卻是一直到最近才為(wei) 該技術與(yu) 傳(chuan) 統電路理論之間的失配(miss-match)問題找到解答。

　　在喬(qiao) 治˙歐姆(Georg Ohm)定義(yi) 了電路理論中的第一個(ge) 定律之後不久，古斯塔夫˙基爾霍夫(Gustav Kirchhoff)提出了迄今仍廣為(wei) 傳(chuan) 授的、被稱為(wei) “基爾霍夫定律”的電荷守恒原則，即：“在電路的任何一個(ge) 接麵，流入該節點的電流總量會(hui) 與(yu) 流出該節點的電流總量相同。”但在晶體(ti) 管激光器中，有部份電流是要前往製造激光束──也就是混合了電荷守恒與(yu) 能量守恒(energy conservation)。

　　因此Feng指出：“新的教科書(shu) 需要把激光晶體(ti) 管包含在裏麵，‘基爾霍夫電流定律’應該被重新定義(yi) 為(wei) ‘基爾霍夫電流與(yu) 能量定律’。”

開發TL的美國伊利諾大學教授Milton Feng與(yu) Nick Holonyak

　　研究人員為(wei) 其基於(yu) 量子阱(quantum-well-based)的晶體(ti) 管激光器製作了等效電路，能用以準確地建立該晶體(ti) 管激光器基底(也就是激光器發光之處)的充放電機製模型。也因此，現在可以通過計算機仿真的方式來研究TL電路，進行其頻率與(yu) 時域(time-domain)性能的分析。研究人員並已經在一個(ge) 用三五族半導體(ti) 材料所製作的晶體(ti) 管激光器原型上，驗證了其算法。

　　該原型的發光層是以砷化銦镓(indium gallium arsenide)量子阱、以三明治夾層方式與(yu) p型半導體(ti) 基底組合而成；其發光腔(emitting cavity)為(wei) 2.2μm寬、0.85cm長，發光波長1.0μm，閾值電流40mA，能在3GHz頻率對該激光進行直接調變。接下來，該研究團隊計劃打造可應用在IC設計的整套晶體(ti) 管激光器功能區塊。