1.4. Оптоэлектронды элементті базаның қазіргі уақыттағы күйі

Қазіргі уақытта оптоэлектроника сатылу көлемі үлкен (18 млрд АҚШ доллорына дейін) шалаөткізгіш құрылғыларды басқарады. Сатылымның маңызды көлемін жарық сәулелендіргіш диодтар сатылымына(рынок) беруге тура келеді. Жарық сәулелендіргіш диодтар гетероэпитаксиалды құрылым негізінде орындалады және жарықтық қайтарымын 25 лм/Вт –тан артық қамтамасыз етеді(лампада 15 лм/Вт). Өтежарық жарық сәулелендіргіш диодтар негізінде іріформатты көшедегі түсті экрандар жасалынады. Өлшемі 36х27 м әлемдегі ірі дисплей Нью-Йоркте орналасқан. Ол бір млрд-тан артық түс беретін 19 млн дана қызыл, жасыл және көк түсті жарық сәулелендіргіш диодтартарды құрайды. Экран нақты жоғарасапалы түсті бейнелерді жасай отырып, тексттік, графиктік және видеоинформациялық түрін береді, және ол сигнал көздерінің видео және компьютерлік стандарттарымен жұмыс жасайды.

Гигантты көше экрандарына кеңінен ену олардың жоғары бағасын шектейді (55 мың. долл./м2). Оны төмендету өнімнің бұл түрін ретанбельді (рентабельным) қылады. Осы мақсаттар үшін арзан жарық сәулелендіргіш диодтарды перспективалық түрде қолдану полимерлі (OLED) және шектелген материалдар негізінде болады.

Полимерлі материалдар негізіндегі толықтүсті информациялық экрандар ЖКЭ алдында мынадай артықшылықтар қатарына ие болады:

-салыстырмалы арзандық (нарықсыздық);

-дайындау технологиясының қарапайымдылығы;

-қорек кернеуінің төменділігі (3...4 В);

-ауыстырып-қосудың өте жоғары жылдамдығы;

-түсті таңдаудың кеңдігі және бейне нақтылығының жоғарылығы;

Оптоэлектронды құрылғылар ұялы телефондардың перспективалы элементтері болып табылады, ал нақты айтқанда ықшам дисплейлерінде. Оларға келесі негізгі талаптар қойылады:

-салмақ және энергияқажеттіліктің құнының төмендеуі;

-сенімділіктің және ұзақ өмір сүрудің(долговечность) көтерілуі;

- ақпаратты жіберудің сапасын арттыру;

-жылдам қозғалуды көтермелеу.

Жоғары мүмкіндігі бар (800х600 пикселге дейін) және жылдамқозғалатын 100 кбит/с-тен астам болатын түсті дисплейлерге ауысу олардың органикалық жарық сәулелендіргіш диодтар негізінде жасалыну кезінде мүмкін болады.

<<Ақ жарықтың>> шалаөткізгішті сәулелендіргіштері (накаливания) лампаларының орнын баса алады. 2010 жылы жарық сәулелендіргіш диодтардың эффективтілігі 50 лм/Вт-қа шейін жетті және 10%-дан астамы әлемдік рынокта жарық сәулелендіргіш диодтардың орнын накаливания лампалары басты. Электроэнергияның үнемделуі 40 млрд долларды құрады (бұл 40 атомдық станцияның бір жылдық энергия өндірісіне сәйкес келеді).

Қазіргі уақытта толықтүсті(кластерлі) лампалар жасалынуда, олар бірнеше қызыл, жасыл және көк түсті жарықтандырудың жарық сәулелендіргіш диодтарынан тұрады.

Толқын диапазоны УФ–ИК жоғарыэффективті фотоқабылдағыштар интенсивті жасалынуда.

Фотоқабылдағыштарды қолданудың әлдеқайда перспективті бағыттары және олардың негізіндегі бұйымдар болып мыналар табылады:

-цифрлік регистрация жүйелері, бейнелерді жіберу және өңдеу;

-жаңа заманның телевизиялық жүйелері, жиі жағдайда бейненің жоғары нақтылығы;

-ИК-байланыс және мониторинг жүйелері.

Оптоэлектронды ИМС дамуы қазіргі уақыттағы ақпарат жіберудің опто-талшықты линияларын, электронды-есептегіш машиналардың жылдам және қауіпсіз функциялануын көтермелейді, электронды техникада қауіптілігі аз және экономды емес электромагнитті релемен алмастыру, автоматика және телемеханика жүйелерін жасап шығару, сонымен қатар, санкционирленбеген доступқа қарсы қорғаныс жүйелеріне мүмкіндік береді.

Қазіргі уақытта Ресей Федерациясының электронды аймағы массалық лазерлер шығару және гетероқұрылым негізіндегі жарық сәулелендіргіш диодтарды шығаруға бағытталған.

2000 жылы Ж. И. Алферов осы аймақтағы жұмыстарды зерттеп, дамытқаны үшін Нобель премиясына ие болды.

Наноструктураларда квантты эффектті қолдану компактті, экономды және ұзаққа шейін шыдайтын шалаөткізгішті лазерлер жасауға мүмкіндік берді. Олардың ток тығыздығы 10- 100 А см–2 аралығында болады.

20мА ток кезінде жарық күші 2кд болатын супержарық жарық сәулелендіргіш диодтарды өндіру және олардың негізіндегі функционалды бұйымдарды жасау жолға қойылып отыр. 20мА ток кезінде 70 мкд-дан аз емес электролюминесценция нтенсивтілігімен қамтамасыз ететін жоғарыэффективті гетероқұрылымдар шығарыла бастады. Жинақтау лампаларының орнына шалаөткізгішті сәулелендіргіштерді ауыстыру жұмыстары жүргізіліп жатыр.