Новости Словари Конкурсы Бесплатные SMS Знакомства Подари звезду
В нашей
базе уже
59876
рефератов!
Логин

Пароль

37664Материалы оптоэлектроники Полупроводниковые светоизлучающие структуры

37664Материалы оптоэлектроники Полупроводниковые светоизлучающие структуры.
Материалы оптоэлектроники. Полупроводниковые светоизлучающие структуры
- 1 -Материалы оптоэлектроники.Полупроводниковые светоизлучающие структуры.1. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОПТОЭЛЕКТРОНИКИ.1.1. Предмет оптоэлектроники.Оптоэлектроника представляет собой раздел науки и техники,занимающийся вопросами генерации, переноса (передачи и приёма),переработки (преобразования), запоминания и хранения информациина основе использования двойных (электрических и оптических) ме-тодов и средств.Оптоэлектронный прибор - это (по рекомендации МЭК) прибор,чувствительный к электромагнитному излучению в видимой, инфра-красной или ультрафиолетовой областях; или прибор, излучающий ипреобразующий некогерентное или когерентное излучение в этих жеспектральных областях; или прибор, использующий такое электро-магнитное излучение для своей работы.Обычно подразумевается также "твердотельность" оптоэлек-тронных приборов и устройств или такая их структура (в случаеиспользования газов и жидкостей), которая допускала бы реализа-цию с применением методов современной интегральной техники вмикроминиатюрном исполнении. Таким образом, оптоэлектроника ба-зируется на достижениях целого ряда достижений науки и техники,среди которых должны быть выделены прежде всего квантовая элек-троника, фотоэлектроника, полупроводниковая электроника и техно-логия, а также нелинейная оптика, электрооптика, голография, во-локонная оптика.- 2 -Принципиальные особенности оптоэлектронных устройств связа-ны с тем, что в качестве носителя информации в них наряду сэлектронами выступают электрически нейтральные фотоны. Этимобуславливаются их основные достоинства:1. Высокая информационная ёмкость оптического канала.2. Острая направленность излучения.3. Возможность двойной модуляции светового луча - не тольковременной, но и пространственной.4. Бесконтактность, "элетропассивность" фотонных связей.5. Возможность простого оперирования со зрительно восприни-маемыми образами.Эти уникальные особенности открывают перед оптоэлектроннымиприборами очень широкие возможности применения в качестве эле-ментов связи, индикаторных приборов, различных датчиков. Тем са-мым оптоэлектроника вносит свою, очень значительную, долю вкомплексную микроминиатюризацию радиоэлектронной аппаратуры.Дальнейшее развитие и совершенствование средств оптоэлектроникислужит техническим фундаментом разработки сверхвыскопроизводи-тельных вычислительных комплексов, запоминающих устройств ги-гантской ёмкости, высокоскоростной связи, твердотельного телеви-дения и инфравидения.Основу практически любой оптоэлектронной системы составляетисточник излучения: именно его свойства и определяют, в первуюочередь, лицо этой системы. А все источники можно подразделитьна две большие группы: с когерентным (лазеры) и с некогерентным(светоизлучающие диоды и др.) излучением. Устройства с использо-ванием когерентного или некогерентного света обычно резко отли-чаются друг от друга по важнейшим характеристикам.- 3 -Всё это оправдывает использование таких терминов как "коге-рентная оптоэлектроника" и "некогерентная оптоэлектроника". Ес-тественно, что чёткую грань провести невозможно, но различиямежду ними очень существенны.История оптоэлектроники ведёт своё начало с открытия опти-ческого квантового генератора - лазера (1960 г.). Примерно в тоже время (50-60-е гг.) получили достаточно широкое распростране-ние светоизлучающие диоды, полупроводниковые фотоприёмники, уст-ройства управления световым лучом и другие элементы оптоэлектро-ники.1.2. Генерация света.Оптический диапазон составляют электромагнитные волны, дли-ны которых простираются от 1 мм до 1 нм. Оптический диапазон за-мечателен тем, что именно в нём наиболее отчётливо проявляетсякорпускулярно-волновой дуализм; энергия фотона и соответствующиеей частота колебаний и длина волны света связаны следующими со-отношениями: ш1 77)7n 0[Гц] = 3 77 010 514 0/ 7l 0[мкм] 7 2787e 4ф 0[эВ] = 1,234/ 7l 0[мкм] 7 270 ш0При известной удельной мощности P плотность фотонного пото-ка N определяется выражениемN[м 5-2 0с 5-1 0] = 5,035 77 010 512 77l 0[мкм] 77 0P[мкВт 77 0м 5-2 0].Все светогенерационные эффекты относят либо к тепловому из-лучению, либо к одному из видов люминесценции. Спектр излучения- 4 -нагретого тела определяется формулой Планка, которая для так на-зываемого абсолютно чёрного тела имеет видf( 7l 0,T) = 2 7p7 0h 77 0c 52 77l 5-5 0[ exp(hc/(kT 7l 0)) - 1] 5-1 0,где h, c, k - известные универсальные константы; T - абсолютнаятемпература. При достаточно высоких температурах (>2500...3500 К)часть спектра теплового излучения приходится на видимую область.При этом, однако, всегда значителен длинноволновый "хвост".Люминесценция представляет собой излучение, характеризующе-еся тем, что его мощность превышает интенсивность теплового из-лучения при данной температуре ("холодное" свечение).Известно, что электроны в атоме могут находиться в рядедискретных энергетических состояний, при тепловом равновесии онизанимают наинизшие уровни. В люминесцирующем веществе за счётэнергии того или иного внешнего воздействия часть электронов пе-реходит на более высокие энергетические уровни E 42 0. Возвращениеэтих электронов на равновесный уровень E 41 0 сопровождается испус-канием фотонов с длиной волны, определяемой простым соотношением: ш11,237l 0 = ????????????? [мкм](E 42 0 - E 41 0)[эВ] ш0Физика люминесценции предопределяет две примечательные осо-бенности процесса: узкий спектр излучения и возможность исполь-зования большого числа способов возбуждения. В оптоэлектроникеглавным образом используются электролюминесценция (пробой и ин-жекция p-n перехода в полупроводниках), а также фото- и катодо-люминесценция (бомбардировка люминофора быстрыми электронами).При распространении световых лучей важную роль играет диф-ракция, обусловленная волновой природой света и приводящая, в- 5 -частности, к тому, что выделенный с помощью оптической системыпараллельный пучок становится расходящимся, причём угол расходи-мости близок к 7f 4D 0 = 7 l 0/D, где D - апертура (диаметр луча света).Дифракционный предел ра
Умар.Ш. был тут !!!!!
 
давайте изгоним мат !!!
 
ДОБРОЙ НОЧИ ОТ Ъ
ЛОКИ ИНО
 
ДМК МЭ
 
где инфааа?