2.1.   Классификация оптоэлектронных полупроводниковых приборов


Подпись:  

Рис. 2.1. Классификация оптоэлектронных полупроводниковых приборов

Источники оптического излучения, используемые в оптоэлектронике, вообще говоря, весьма разнообразны. Однако большинство из них (сверхминиатюрные накальные и газоразрядные лампочки, порошковые и пленоч­ные электролюминесцентные излучатели, вакуумные катодолюминофорные и многие другие виды) не удовле­творяют всей совокупности современных требований и находят применение лишь в отдельных устройствах, главным образом в индикаторных приборах и отчасти в оптронах.

При оценке перспективности того или иного источни­ка определяющую роль играет агрегатное состояние активного светящегося вещества (или вещества, заполняющего рабочий объем). Из всех возможных вариан­тов (вакуум, газ, жидкость, твердое тело) предпочте­ние отдается твердотельному веществу, а «внутри» него – монокристаллическому как обеспечивающему наибольшую долговечность и надежность приборов.

Фундамент оптоэлектроники образуют две группы излучателей:

1) оптические генераторы когерентного излучения (лазеры), среди которых следует выделить полупровод­никовые лазеры;

1) светоизлучающие полупроводниковые диоды, осно­ванные на принципе спонтанной инжекционной электро­люминесценции.

Оптоэлектронный полупроводниковый прибор – это полупроводниковый прибор, излучающий или преобразующий электромагнитное излучение, чувствительный к этому излучению в видимой, инфракрасной и (или) ультрафиолетовой областях  спектра или использующий подобное излучение для внутреннего взаимодействия его элементов.

Оптоэлектронные полупроводниковые приборы можно подраз­делить на полупроводниковые излучатели, приемники излучения, оптопары и оптоэлектронные интегральные микросхемы (рис. 2.1).

Полупроводниковый излучатель – это оптоэлектронный полупроводниковый прибор, преобразующий электрическую энергию в энергию электромагнитного излучения в видимой, инфракрасной и ультрафиолетовой областях спектра.

Многие полупроводниковые излучатели могут излучать только некогерентные электромагнитные колебания. К ним относятся полупроводниковые излучатели видимой области спектра – полупроводниковые приборы отображения информации (свето-излучающие диоды, полупроводниковые знаковые индикаторы, шкалы и экраны), а также полупроводниковые излучатели инфракрасной области спектра – инфракрасные излучающие диоды.

Когерентные полупроводниковые излучатели – это полупро­водниковые лазеры с различными видами возбуждения. Они могут излучать электромагнитные волны с определенной ампли­тудой, частотой, фазой, направлением распространения и поля­ризацией, что и соответствует понятию когерентности.

Полупроводниковый приемник излучения – это оптоэлектронный полупроводниковый прибор, чувствительный к электромагнитному излучению видимой, инфракрасной и (или) ультрафиолетовой область zv спектра или преобразующий энергию электромагнитною излучения непосредственно в электрическую энергию.

К полупроводниковым приемникам излучения относятся фото­резисторы, фотодиоды, фотоэлементы, фототранзисторы и фототиристоры.