ОПТОЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ И УСТРОЙСТВА

Параметры оптического излучения

Параметры оптического излучения, а также их определения, расчетные формулы, единицы величин и обозначения сведены в табл. 2.4. Таблица 2.4. Энергетические и световые параметры оптического излучения Энергетические Параметры Определение Формула Световой Параметр Поток излучения Фе, Вт Скорость переноса энергии излучения Ф = ^ d/ Световой поток Ф0, лм Сила излучения /„, Вт/ср Поток в единице телесного […]

Излучательная и спектральная характеристики

Излучающие диоды используются в качестве излучателей в различных системах индика­ции, отображения информации, ВОЛС и многих других устройствах, при этом диод выпол­няет роль отдельного самостоятельного элемента устройства, т. е. выступает как дискретный оптоэлектронный прибор или может входить в состав другого оптоэлектронного прибора, например оптопары. В последнем случае излучающая структура должна обеспечить одновре­менно высокую мощность излучения, возможно […]

Поглощение света в твердых телах

Свет, попадая в твердое тело, вступает с ним во взаимодействие, связанное с обменом энер­гии. Часть энергии излучения поглощается и идет на увеличение энергии электронов или фотонов (теплового движения атомов). Поглощение света в твердом теле происходит в со­ответствии с законом Бугера-Ламберта: Ф(х) = Ф0 (1 — У?)е“", (2?9) Где Я — коэффициент отражения; Ф(х) — поток […]

Излучатели на основе гетероструктур

Наилучшие параметры имеют диоды, изготовленные на основе гетероструктур (или гетеро­проходов) [23]. На рис. 2.17, а изображены энергетические диаграммы излучающей гетеро­структуры ОаА1АБ—ваАв в состоянии равновесия. На металлургической границе перехода образуется разрыв (скачок) энергии АЕ = Ез1-Ез2■ Таким образом, гетероструктура имеет различные потенциальные барьеры для инжектируемых дырок и электронов. Движение носителей в равновесном состоянии гетероструктуры определяется носителя­ми […]

Внешний квантовый выход и потери излучения

Инжекционная электролюминесценция служит физической основой работы излучающих полупроводниковых диодов. Термином «излучающие диоды» охватываются диоды, работа­ющие в диапазоне видимого излучения, — это СИД (используются для визуального отобра­жения информации) и диоды, работающие в инфракрасном диапазоне оптического излуче­ния, — инфракрасные излучающие диоды (ИК-диоды). Излучающий диод — основной и наиболее универсальный излучатель некогерентной оптоэлектроники. Это обусловливает следующие его достоинства: […]

Прямозонные и непрямозонные полупроводники

На первом этапе люминесценции возможны различные переходы электронов: зона-зона, зона-примесный уровень и переходы между уровнями примеси. При межзонных переходах возможны два основных случая, соответствующие прямым и непрямым переходам. Наличие прямых и непрямых переходов объясняется зависимостью энергии электрона от его импульса (рис. 2.15, о). Импульс электрона Ръ равен произведению его массы тэ на скорость движения Р=тУ. […]

Механизм генерации излучения в полупроводниках

Физической основой полупроводниковых излучателей является люминесценция. Под люми­несценцией понимают электромагнитное нетепловое излучение, обладающее длительностью, значительно превышающей период световых колебаний. Таким образом, в определении подчеркивается тот факт, что в отличие от свечения накаленных тел для люминесценции не требуется нагревания тела, хотя, конечно, подведение энергии в том или ином виде необхо­димо. Кроме того, в отличие от рассеяния […]

Использование вынужденных переходов для усиления электромагнитного поля

То обстоятельство, что вынужденное излучение возбужденных микрочастиц при переходах с верхнего энергетического уровня на нижний когерентно (совпадает по частоте, фазе, по­ляризации и направлению распространения) с вынуждающим, наталкивает на мысль о воз­можности использования вынужденных переходов для усиления электромагнитного поля. Чтобы оценить возможность такого усиления, рассмотрим обмен энергии между полем и веществом [22]. Будем предполагать, что вещество […]

Ширина спектральной линии

До сих пор мы рассматривали ансамбли одинаковых частиц, имеющих, например, энергети­ческие уровни Ег и Ех, между которыми совершаются переходы. При излучательных пере­ходах между уровнями Е2 и Е1 различных частиц частота излучения всех частиц должна быть одинаковой. Однако в соответствии с принципом Паули в системе частиц не может быть больше двух частиц, имеющих одинаковую энергию. Поэтому […]

Релаксационные переходы

Переход системы частиц в состояние термодинамического равновесия называется процессом релаксации, а квантовые переходы, которые способствуют установлению и поддержанию тер­модинамического равновесия, называются релаксационными переходами. В качестве примера, иллюстрирующего релаксационные переходы, рассмотрим процессы в некотором объеме га­за. Как известно, молекулы газа находятся в тепловом хаотическом движении, причем сред­няя кинетическая энергия молекулы газа пропорциональна кТ (к — постоянная […]