
- •Оптоелектроніка
- •10. В. Аркуша, д-р фіз.-мат. Наук., проф. Кафедри фізичної та напівпровідникової електроніки хну ім. В. Н. Каразіна;
- •3. Приймачі випромінювання
- •5. Елементи інтегральної оптики
- •Перелік скорочень
- •Види й параметри оптичного випромінювання
- •Випромінювачі та їх характеристики
- •Історичні відомості
- •Принцип дії
- •Використання гетероструктур
- •Побудова світлодіодів
- •Характеристики свд
- •Особливості роботи напівпровідникових лазерів
- •Основні типи сучасних напівпровідникових лазерів
- •Відмінності напівпровідникових лазерів
- •Експлуатаційні проблеми напівпровідникових лазерів та шляхи їх подолання
- •Контрольні запитання
- •Приклади аудиторних і домашніх завдань
- •Види керування
- •Електрооптичні модулятори
- •Електрооптичні ефекти
- •Побудова і параметри електрооптичного модулятора
- •Магнітооптичні модулятори
- •Акустооптичні пристрої
- •Використання ефекту Франца — Келдиша та термооптичних явищ
- •Керування просторовими характеристиками світлового променя
- •Керовані транспаранти
- •Загальні відомості
- •Транспаранти з керуванням електронним пучком
- •Акустооптичні пристрої
- •Контрольні запитання
- •Приклади аудиторних і домашніх завдань
- •Взаємодія випромінювання з речовиною
- •Принцип дії фотоприймачів
- •Фотопровідність
- •Класифікація й характеристики фотоприймачів
- •Фоторезистори
- •3.4. Фотодіоди
- •Принцип дії фотодіодів, характеристики, параметри
- •3.4.2. Різновиди фотодіодів. Конструкції
- •Фототранзистори, фототиристори
- •Багатоелементні фотоприймачі
- •Технологія фотоприймачів
- •Застосування фотоприймачів. Оптичний прийомний модуль
- •Контрольні запитання
- •Приклади аудиторних і домашніх завдань
- •Загальні відомості про індикаторні прилади
- •Особливості людського зору
- •Фізичні ефекти, використовувані в індикаторах
- •Класифікація індикаторів
- •Газорозрядні індикатори
- •Вакуумні індикатори
- •Люмінесцентні та розжарювальні індикатори
- •Автоемісійні дисплеї
- •Електролюмінесцентні й напівпровідникові індикатори
- •Електролюмінесцентні індикатори
- •— Скляна підкладка;
- •— Прозорий електрод;
- •Напівпровідникові індикатори
- •Органічні й полімерні дисплеї
- •Рідкокристалічні індикатори
- •Спеціалізовані індикатори
- •Електрохромиі індикатори
- •Електрохімічні індикатори
- •Сегнетоелектричні індикатори
- •Хемілюмінесцентні індикатори
- •Перспективи й напрямки розвитку індикаторів
- •Контрольні запитання
- •10. Як працюють тонкоплівкові електролюмінесцентні індикатори?
- •Приклади аудиторних і домашніх завдань
- •Розв’язання
- •Пасивні елементи
- •Активні елементи
- •Рие. 5.8. Акустооптичний керуючий пристрій: 1 — п’єзокристал;
- •— Хвилевід; 5 — підкладка
- •Контрольні запитання
- •Приклади аудиторних і домашніх завдань
- •6.1. Оптрони
- •Елементарний оптрон
- •Різновиди оптронів. Оптоелектронні імс
- •Конструктивне виконання оптронів
- •Оптоелектронні перетворювачі світла й зображень
- •Логічні елементи на основі оптронів
- •Системи зберігання й обробки інформації
- •Оптичні запам’ятовувальні пристрої. Методи запису інформації
- •Голографічні запам’ятовувальні пристрої
- •Оптичні системи обробки інформації
- •Світловод — основний елемент оптичної системи передачі інформації
- •Ряс. 6.20. Метод подвійного тигля
- •Оптичні системи зв’язку. Класифікація. Схеми. Особливості
- •Склад й елемента системи зв’язку
- •З’єднання волоконних світловодів
- •6.3.5. Джерела випромінювання та фотоприймачі
- •Датчики й інтерферометри
- •Системи реєстрації іонізуючих випромінювань
- •Загальні вимоги
- •Мі, цгце’
- •Конструкції детекторів
- •Застосування детекторів іонізуючого випромінювання
- •Детектори з поверхнево-інтегрованими фоточутливими структурами
- •Контрольні запитання
- •Приклади аудиторних і домашніх завдань
- •Перелік посилань
Напівпровідникові індикатори
Напівпровідникові індикатори (НПІ) відрізняються, насамперед, тим, що можуть перекрити весь видимий діапазон спектра (рис. 4.12). В основі їх дії лежить інжекційна люмінесценція. Завдяки яскравому й чистому світінню, зручності керування, економічності, технологічності, довговічності використання цих приладів має безмежні перспективи.
Історично опанування колірної гами йде справа наліво: від червоного, через жовтогарячий і жовтий до зеленого. Це було пов’язано зі значними успіхами в області технології синтезу GaAsP і GaP. Найбільші принципові труднощі викликало одержання синього світла (матеріал GaN).
Рис.
4.12. Спектральні можливості напівпровідникових
індикаторів
У напівпровідникових індикаторах використовуються дві основні конфігурації елементів, які висвічуються (не беручи до уваги одиничні світлодіоди, які широко використовуються для виготовлення збірних індикаторів):
семисегментна (рис. 4.13, а), що дозволяє відтворювати всі десять цифр і кілька букв (цифровий індикатор);
матрична (рис. 4.13, б) з кількістю точок 36 (7 х 5 + 1), що відтворює всі цифри, букви й знаки стандартного коду для обміну інформацією (універсальний цифро-літерний індикатор).
Рис.
4.14. Індикатор зі збільшенням зображення:
1
— випромінювальний кристал; 2
— світловод
Рис.
4.13. Семисегментний цифровий (а) і
матричний універсальний (б)
знакові
індикатори
Для зручності застосування виготовляються багаторазрядні індикатори (три, чотири, шість, дев’ять і т. д. знаків в одному корпусі), іноді у той самий корпус міститься й монолітна схема керування (дешифратор-формувач).
Важливим і складним є завдання виготовлення приладів з перебудовою кольору світіння. Найпростіше рішення — розташування декількох різних кристалів в одному корпусі — для індикаторів не завжди підходить. Можуть використовуватися СаР-світлодіоди, леговані одночасно азотом, киснем і цинком, у яких при підвищенні інжекційного струму послідовно спостерігається червоне, жовте, зелене світіння. Однак колірна насиченість таких приладів невисока. Більш перспективними є структури із двома р-п-перехо- дами й із загальною базовою областю.
Ускладнення світловипромішовального елемента дозволяє розширити його функціональні можливості й у схемотехнічному плані. Так, у ОаР-структурі типу р+-п-і-п+ фоточутлива і-область утворить внутрішній позитивний зворотний зв’язок (цей прилад являє собою монолітний регенеративний оптрон (див. гл. 6), що складається з р -и-світлодіода й г-/?+-фотодіода, пов’язаних електрично й оптично), тому такий світлодіод має діністорну вольтам- перну характеристику, тобто здатний «запам’ятовувати».
Прогрес фізики й технології світловипромінювальних діодів дозволив перейти до створення монолітних багатоелементних матриць: цілком досяжне одержання І О6 пікселів (ЗО 000 знаків) на одному кристалі площею 1,5...15 см2. Такі матриці є елементарною чарункою збірного напівпровідникового екрана. При використанні елементів, що мають пам’ять та можливість зміни кольору, можуть бути створені досить економічні, малогабаритні, багатобарвні екрани індивідуального користування.