67. Фоторезистивний ефект. Надлишкова концентрація носіїв заряду під час ефекту. Оптоелектронні нп прилади. Їх класифікація.

Фоторезистивний ефект - це зміна електричного опору НП , обумовлене виключно дією оптичного випромін. і не пов'язане з його нагріванням.

Для виникнення фоторезистивного ефекту необхідно, щоб у НП відбувалося або власне поглинання оптичного випромін. з утворенням нових пар носіїв заряду, або домішкове поглинання з утворенням носіїв одного знака. В результаті збільшення концентрації носіїв заряду зменшується опір НП .

Надлишкову концентрацію носіїв заряду, наприклад, електронів можна визначити наступним чином

Δ n = (1-R) αη NФτ,

де R - коеф. відбиття фотонів від НП ,

α - показник поглинання,

η - квантова ефективність генерації,

NФ - кількість фотонів, що падають на одиничну поверхню в одиницю часу,

τ - час життя нерівноважних носіїв заряду.

Електронні пристрої та системи, в яких використовують разом із традиційними електричними ефектами неелектри­чні, лежать в основі нового напряму в електроніці – оптоелектроніки.

Оптоелектроніка – це галузь електроніки, в якій вивчаються як оптичні, так і електронні явища в кристалах, а також розглядаються питання перетворення оптичних сигналів у електричні та навпаки.

У широкому сенсі оптоелектронний пристрій це прилад, що випромінює або перетворює електромагнітне випромін. у видимій, інфрачервоної (ІК) або ультрафіолетової (УФ) областях спектру, або використовує подібне випромін. для внутрішньої взаємодії його елементів.

Оптоелектронні НП прилади (ОПП) ділять на випромінювачі, приймачі випромін., оптопари і оптоелектронні ІМС.

Перераховані вище групи приладів здійснюють генерацію, перетворення, передачу і збереження інформації. Носіями інформації в оптоелектроніці є нейтральні в електричному розумінні частинки - фотони, які не чуттєві до впливу електричних і електромагнітних полів, не взаємодіють між собою і створюють односпрямовану передачу сигналу, що забезпечує високу перешкодозахищеність і гальванічну розв'язку вхідних і вихідних електричних кіл.

67. Світлодіоди. Їх позначення. Будова світлодіода. Яскравістна х-ка світлодіода. Матеріали для створення світлодіодів. Світлодіоди з перестроюваним кольором свічення. Їх будова. Семисегментні та матричні світлодіоди. Підключення приладів. Основні параметри світлодіодів.

НП випромінювальний діод (світло­діод) – це НП прилад з одним або кількома електричними переходами, призначений для безпосе­реднього перетворення електричної енергії в енергію некогерентного світлового випромін..

Відповідно до ГОСТ 10862-72 першим елементом позначення світлодіодів є буква або цифра, що означає матеріал виготовлення (А(1) - арсенід галію), другим елементом є буква “Л”.

Значення третього елемента позначення світлодіодів такі:

1 – діод інфрачервоного діапазону;

2 – оптичного діапазону;

3 – діод з яскравістю свічення менше 500 Кд/м2;

4 – з яскравістю, більшою 500 Кд/м2.

Четвертий, п’ятий і шостий елементи позначення такі самі, як у звичайних діодів.

Основний фізичний процес, що забезпечує роботу світлодіодів – це випроміню­вальна рекомбінація у базі, ймовірність якої зростає при підвищенні концентрації неосновних нерівноважних носіїв, тобто при прямому ввімкнені – переходу. Ця рекомбі­нація, на відміну від невипромінювальної, супроводжується виділенням енергії у вигляді квантів світла.

Колір свічення світлодіоду залежить від матеріалу з якого він виготовлений (ширини забороненої зони, природи центрів рекомбінації тощо). Чим більша ширина забор. зон.матеріалу, тим менша довжина хвилі світлового випромін.. Так, двокомпонентні НП матеріали GaAs і GaP дають червоне свічення, карбід кремнію SiC – червоно-помаранчове або жовте. Суміш GaP та InP – жовте або жовто-зелене свічення. Використовуються світлодіоди з перестроюваним кольором свічення , які мають два – переходи, утворені різними vматеріалами (легуючими домішками). Це забезпечує генерування одним переходом зеленого світла, а іншим – червоного. Регулюванням струмів через переходи можна змінювати інтенсивність кожного з кольорів, а отже і сумарний колір свічення.

Крім точкових світлодіодів, у НП індикаторах застосовують дві основні конфігурації висвічуваних елементів: семисегментну та матричну.