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 […]
ОПТОЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ И УСТРОЙСТВА
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 […]