    Сейчас на сайте: 1 посетителей (1 зарегистрированных, 0 гостей) |   426057681  574055213 |  Партнерам |  Авторам |  Покупателям |
Физические принципы работы устройств оптоэлектроники
| курсовые работы, Физика Объем работы: 78 стр. Год сдачи: 2009 Стоимость: 400 руб. Просмотров: 982 | Не подходит работа? |
Оглавление
Введение
Заключение
Заказать работу
Введение………………………………………………………………….3
Глава 1 Физические основы оптоэлектроники…………………….......5
§ 1.1 Зонная структура и основные характеристики полупроводников……5
1.1.1 Образование энергетических зон. Зоны Бриллюэна……………………………..5
1.1.2 Прямозонные и непрямозонные полупроводники……………………………….7
1.1.3 Параметры полупроводников……………………………………………………..9
§ 1.2 Активные структуры оптоэлектронных приборов……………………11
1.2.1 p-n-переход…………………………………………………………………………11
1.2.2 Барьер Шоттки……………………………………………………………………..14
1.2.3 p-i-n-структура……………………………………………………………………..14
1.2.4.МДП-структура……………………………………………………………………15
1.2.5 Гетероструктура…………………………………………………………………...16
1.2.6 Технология изготовления активных структур…………………………………..17
§ 1.3 Фотоэлектрические явления………………………………………...….19
§ 1.4 Квантовая природа излучения………………………………………….22
1.4.1 Тепловое излучение………………………………………………………………..23
1.4.2 Люминесценция…………………………………………………………………....25
1.4.3 Вынужденное излучение…………………………………………………………..30
§ 1.5 Внешний квантовый выход и потери излучения……………………...32
Глава 2. Оптоэлектронные приборы…………………………………..33
§ 2.1 Фоторезистор……………………………………………………………33
§ 2.2 Фотодиод………………………………………………………………..36
2.2.1 Основы работы фотодиода………………………………………………………..38
2.2.2 Процессы при освещении фотодиода……………………………………………39
2.2.3 Параметры и характеристики фотодиода………………………………………..43
§ 2.3 Фототранзистор………………………………………………………...48
§ 2.4 Светоизлучающий диод………………………………………………..50
§ 2.5. Оптрон…………………………………………………………………..52
2.5.1 Классификация параметров изделий оптронной техники………………………53
2.5.2 Области применений оптронов…..………………………………………………54
Глава 3. Экспериментальное исследование оптронов и оптоэлектронных компонентов………………………………………..56
§ 3.1 Исследование ВАХ прямой ветви светодиода………………………..56
§ 3.2 исследование характеристик фоторезисторов………………………...59
3.2.1 Исследование вольт-амперной характеристики…………………………………59
3.2.2 Исследование световой характеристики…………………………………………63
§ 3.3 Исследование...
Глава 1 Физические основы оптоэлектроники…………………….......5
§ 1.1 Зонная структура и основные характеристики полупроводников……5
1.1.1 Образование энергетических зон. Зоны Бриллюэна……………………………..5
1.1.2 Прямозонные и непрямозонные полупроводники……………………………….7
1.1.3 Параметры полупроводников……………………………………………………..9
§ 1.2 Активные структуры оптоэлектронных приборов……………………11
1.2.1 p-n-переход…………………………………………………………………………11
1.2.2 Барьер Шоттки……………………………………………………………………..14
1.2.3 p-i-n-структура……………………………………………………………………..14
1.2.4.МДП-структура……………………………………………………………………15
1.2.5 Гетероструктура…………………………………………………………………...16
1.2.6 Технология изготовления активных структур…………………………………..17
§ 1.3 Фотоэлектрические явления………………………………………...….19
§ 1.4 Квантовая природа излучения………………………………………….22
1.4.1 Тепловое излучение………………………………………………………………..23
1.4.2 Люминесценция…………………………………………………………………....25
1.4.3 Вынужденное излучение…………………………………………………………..30
§ 1.5 Внешний квантовый выход и потери излучения……………………...32
Глава 2. Оптоэлектронные приборы…………………………………..33
§ 2.1 Фоторезистор……………………………………………………………33
§ 2.2 Фотодиод………………………………………………………………..36
2.2.1 Основы работы фотодиода………………………………………………………..38
2.2.2 Процессы при освещении фотодиода……………………………………………39
2.2.3 Параметры и характеристики фотодиода………………………………………..43
§ 2.3 Фототранзистор………………………………………………………...48
§ 2.4 Светоизлучающий диод………………………………………………..50
§ 2.5. Оптрон…………………………………………………………………..52
2.5.1 Классификация параметров изделий оптронной техники………………………53
2.5.2 Области применений оптронов…..………………………………………………54
Глава 3. Экспериментальное исследование оптронов и оптоэлектронных компонентов………………………………………..56
§ 3.1 Исследование ВАХ прямой ветви светодиода………………………..56
§ 3.2 исследование характеристик фоторезисторов………………………...59
3.2.1 Исследование вольт-амперной характеристики…………………………………59
3.2.2 Исследование световой характеристики…………………………………………63
§ 3.3 Исследование...
Введение
В наши дни прогресс в различных областях науки и техники немыслим без приборов оптической электроники. Оптическая электроника уже давно играет ведущую роль в жизни человека. А с каждым годом ее внедрение во все сферы человеческой деятельности становится все интенсивнее. И этому есть свои причины. Устройства оптоэлектронной техники имеют ряд положительных отличий от других устройств. Можно выделить следующие их достоинства:
ввысокая информационная емкость оптического канала, связанная с тем, что частота световых колебаний (около 1015 Гц) в 103-104 раз выше, чем в радиотехническом диапазоне. Малое значение длины волны световых колебаний обеспечивает высокую плотность записи информации в оптических устройствах (до 108 бит/см2).
оострая направленность светового излучения, обусловленная тем, что угловая расходимость луча пропорциональна длине волны (θ~λ) и может быть меньше одной минуты. Это позволяет концентрированно и с малыми потерями передавать энергию в заданную область пространства (лазеры, специальные светодиоды). В малогабаритных электронных устройствах лазерный луч может быть направлен на фоточувствительные площадки размеров порядка микрона (~10-6м).
ввозможность двойной – временной и пространственной модуляции светового луча. Минимальная элементарная площадка в плоскости, перпендикулярной направлению распространения, которая может быть выделена для независимой модуляции части луча близка к l2(≈10-8 см2). Это позволяет производить параллельную обработку информацию, что очень важно при создании высокопроизводительных комплексов.
ттак как источник и приемник в оптоэлектронике не связаны друг с другом электрически, а связь между ними осуществляется только посредством светового луча (электрически нейтральных фотонов), они не влияют друг на друга. И поэтому в оптоэлектронном приборе поток информации передается только в одном направлении – от источника к приемнику. Каналы, по которым распространяется...
В наши дни прогресс в различных областях науки и техники немыслим без приборов оптической электроники. Оптическая электроника уже давно играет ведущую роль в жизни человека. А с каждым годом ее внедрение во все сферы человеческой деятельности становится все интенсивнее. И этому есть свои причины. Устройства оптоэлектронной техники имеют ряд положительных отличий от других устройств. Можно выделить следующие их достоинства:
ввысокая информационная емкость оптического канала, связанная с тем, что частота световых колебаний (около 1015 Гц) в 103-104 раз выше, чем в радиотехническом диапазоне. Малое значение длины волны световых колебаний обеспечивает высокую плотность записи информации в оптических устройствах (до 108 бит/см2).
оострая направленность светового излучения, обусловленная тем, что угловая расходимость луча пропорциональна длине волны (θ~λ) и может быть меньше одной минуты. Это позволяет концентрированно и с малыми потерями передавать энергию в заданную область пространства (лазеры, специальные светодиоды). В малогабаритных электронных устройствах лазерный луч может быть направлен на фоточувствительные площадки размеров порядка микрона (~10-6м).
ввозможность двойной – временной и пространственной модуляции светового луча. Минимальная элементарная площадка в плоскости, перпендикулярной направлению распространения, которая может быть выделена для независимой модуляции части луча близка к l2(≈10-8 см2). Это позволяет производить параллельную обработку информацию, что очень важно при создании высокопроизводительных комплексов.
ттак как источник и приемник в оптоэлектронике не связаны друг с другом электрически, а связь между ними осуществляется только посредством светового луча (электрически нейтральных фотонов), они не влияют друг на друга. И поэтому в оптоэлектронном приборе поток информации передается только в одном направлении – от источника к приемнику. Каналы, по которым распространяется...
Заключение
Оптоэлектроника является одним из самых актуальных и перспективных направлений современной электроники и микроэлектроники. Оптоэлектронные приборы характеризуются исключительной функциональной широтой, они успешно используются во всех звеньях информационных систем для генерации, преобразования, передачи, хранения и отображения информации. При создании оптоэлектронных приборов используется много новых физических явлений, синтезируются уникальные материалы, разрабатываются сверхпрецизионные технологии. Оптоэлектроника достигла стадии промышленной зрелости, но это только первоначальный этап, так как перспективы развития многих ее направлений практически неисчерпаемы.
Новые направления чаще всего возникают как слияние и интеграция – ряда уже известных достижений оптоэлектроники и традиционной микроэлектроники: таковы, например, интегральная оптика и волоконно-оптические линии связи; оптические запоминающие устройства, опирающиеся на лазерную технику и голографию; оптические транспаранты, использующие успехи фотоэлектроники и нелинейной оптики; плоские безвакуумные средства отображения информации и др.
Оптоэлектронику, как научно-техническое направление характеризуют три отличительные черты.
1. Физическую основу оптоэлектроники составляют явления, методы и средства, для которых важным является сочетание и неразрывность оптических и электронных процессов.
2. Техническую основу оптоэлектроники определяют конструктивно- технологические концепции современной микроэлектроники: миниатюризация элементов; предпочтительное развитие твердотельных плоскостных конструкций; интеграция элементов и функций; применение специальных сверхчистых материалов и методов их прецизионной групповой обработки.
3. Функциональное назначение оптоэлектроники состоит в решении задач информатики: генерации (формировании) информации путем преобразования внешних воздействий в соответствующие электрические и оптические сигналы; передаче информации; преобразовании информации; хранении...
Оптоэлектроника является одним из самых актуальных и перспективных направлений современной электроники и микроэлектроники. Оптоэлектронные приборы характеризуются исключительной функциональной широтой, они успешно используются во всех звеньях информационных систем для генерации, преобразования, передачи, хранения и отображения информации. При создании оптоэлектронных приборов используется много новых физических явлений, синтезируются уникальные материалы, разрабатываются сверхпрецизионные технологии. Оптоэлектроника достигла стадии промышленной зрелости, но это только первоначальный этап, так как перспективы развития многих ее направлений практически неисчерпаемы.
Новые направления чаще всего возникают как слияние и интеграция – ряда уже известных достижений оптоэлектроники и традиционной микроэлектроники: таковы, например, интегральная оптика и волоконно-оптические линии связи; оптические запоминающие устройства, опирающиеся на лазерную технику и голографию; оптические транспаранты, использующие успехи фотоэлектроники и нелинейной оптики; плоские безвакуумные средства отображения информации и др.
Оптоэлектронику, как научно-техническое направление характеризуют три отличительные черты.
1. Физическую основу оптоэлектроники составляют явления, методы и средства, для которых важным является сочетание и неразрывность оптических и электронных процессов.
2. Техническую основу оптоэлектроники определяют конструктивно- технологические концепции современной микроэлектроники: миниатюризация элементов; предпочтительное развитие твердотельных плоскостных конструкций; интеграция элементов и функций; применение специальных сверхчистых материалов и методов их прецизионной групповой обработки.
3. Функциональное назначение оптоэлектроники состоит в решении задач информатики: генерации (формировании) информации путем преобразования внешних воздействий в соответствующие электрические и оптические сигналы; передаче информации; преобразовании информации; хранении...
После офорления заказа Вам будут доступны содержание, введение, список литературы*
*- если автор дал согласие и выложил это описание.