Шалаөткізгішті сәуле шығарушы оптоэлектронды элементтер

Қазақстан Республикасы Білім және Ғылым министрлігі Әл-Фараби атындағы Қазақ Ұлттық Университеті

Физика-техника факультеті

СӨЖ

Дисциплина: Фотоэлектрлік түрлендіргіш материалдары және конструкциясы.

Тақырыбы: Шалаөткізгішті сәуле шығарушы оптоэлектронды элементтер.

Орындаған: Мақсут Бақытжан ПЭиСУ 317

Қабылдаған: Құттыбай Нұржігіт

Алматы 2022

Оптоэлектрон-бұл электромагниттік сәулеленуді шығаратын немесе түрлендіретін немесе спектрдің көрінетін, инфрақызыл және ультракүлгін аймақтарында осы сәулеленуге сезімтал немесе оның элементтерінің ішкі әрекеттесуі үшін ұқсас сәулеленуді қолданатын жартылай өткізгіш құрылғы.

Әрекет принципі мен Шығыс әсері бойынша оптикалық-электронды жартылай өткізгіш құрылғылар радиациялық, радиациялық қабылдағыштар және оптопаралар немесе оптрондар болып бөлінеді.

Сәулелі жартылай өткізгіш құрылғылар.Сәуле дегеніміз-электр (немесе жарық) энергиясын жарық сәулесінің энергиясына тікелей түрлендіруге арналған жартылай өткізгіш құрылғы. Сәуле шығаратын жартылай өткізгіш құрылғылар төрт топқа бөлінеді: жарық шығаратын диодтар, лазерлер, электролюминесцентті ұнтақ және пленка эмитенттері.

Сәулеленетін жартылай өткізгіш құрылғылардың ең тән өкілі-бұл электр энергиясын герентті емес жарық сәулесінің энергиясына айналдыратын жарық диоды. Егер жарық шығаратын диодтың ЭҚК Алға бағытта қосылса, онда жылжымалы заряд тасымалдаушыларды инъекциялау нәтижесінде олардың ЭҚК-ке іргелес жартылай өткізгіш аймақтарында және ЭҚК-нің өзінде қарқынды рекомбинациясы басталады.Зарядтардың рекомбинациясы кезінде электрондар өткізгіштік аймақта орналасқан жоғары энергия деңгейлерінен валенттілік аймағында орналасқан төменгі энергия деңгейлеріне ауысады. Бұл ауысу энергияның бір бөлігін жылу (фононды рекомбинация) немесе электромагниттік сәуле түрінде шығарумен бірге жүреді.

Егер біз жартылай өткізгіштің бір кристалында бірнеше радиациялық ЭМӨ жасасақ, онда біз сандық және әріптік индикаторларда қолданылатын матрицалық жарықдиодты аламыз. ЭҚК матрицалық СИД жеке топтарын тиісті түрде қосқан кезде Сан немесе әріп көрсетіледі.

Жартылай өткізгіш сәуле қабылдағыштар.Электромагниттік сәулеленудің жартылай өткізгіш қабылдағыштарының жұмыс принципі фотоэлектрлік құбылыстарды немесе фото эффектілерді қолдануға негізделген. Фотоэлектрлік әсердің екі түрі бар - ішкі және сыртқы.

Ішкі Фото эффект дегеніміз-сәулелену әсерінен зат электрондарының жоғары энергия деңгейіне ауысуы. Бұл жылжымалы заряд тасымалдаушыларының концентрациясының өзгеруіне, демек жартылай өткізгіштің электрлік қасиеттерінің өзгеруіне әкеледі.

Сыртқы фотоэффект-бұл фотоэлектрлік эмиссия, бұл затқа ультракүлгін, көрінетін немесе инфрақызыл сәулелену әсер еткен кезде белгілі бір заттың электрондарды шығаруы.

Жартылай өткізгіш сәулелену қабылдағыштары-бұл ішкі фотоэффект қолданылатын фоторезисторлар, фотодиодтар және фототрансисторлар.

Фоторезистор-бұл диэлектрлік субстратқа қолданылатын фотосезімтал жартылай өткізгіш пластина немесе пленка (әдетте кадмий сульфидінен немесе селенидінен, сондай-ақ қорғасын сульфидінен). Пластинаның ұштарынан қорытынды жасалады және оны терезесі бар пластикалық корпусқа орналастырады. Егер фотосезімтал пластинаның терминалдары арасында ЭМӨ көзі қосылса, тізбекте темп тогы деп аталатын кішкене ток ағып кетеді. Пластинаны корпустағы терезе арқылы жарықтандырған кезде ток күші артады, бұл фоторезистордың кедергісін азайтуға тең.

Фотодиод-бұл фотосезгіш элементі жартылай өткізгіш