Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
сделать стартовой добавить в избранное
Кефирный гриб на сайте za4eti.ru

Радиоэлектроника Радиоэлектроника

Фотодиод в оптоэлектронике

Крючки с поводками Mikado SSH Fudo "SB Chinu", №4BN, поводок 0,22 мм.
Качественные Японские крючки с лопаткой. Крючки с поводками – готовы к ловле. Высшего качества, исключительно острые японские крючки,
58 руб
Раздел: Размер от №1 до №10
Фонарь желаний бумажный, оранжевый.
В комплекте: фонарик, горелка. Оформление упаковки - 100% полностью на русском языке. Форма купола "перевёрнутая груша" как у
87 руб
Раздел: Небесные фонарики
Совок большой.
Длина 21,5 см. Расцветка в ассортименте, без возможности выбора.
21 руб
Раздел: Совки

Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Н.Г.ЧЕРНЫШЕВСКОГО Кафедра физики Полупроводников ФОТОДИОД В ОПТОЭЛЕКТРОНИКЕ Курсовая работа Студента 1 курса физического факультета Машкова Дмитрия Александровича Научный руководитель профессор Роках А.Г. /подпись/ Зав. кафедрой профессор, доктор Б.Н.Климов /подпись/ Саратов – 1999г. План работы1. Введение и постановка задачи 2. Физические основы внутреннего фотоэффекта 3. Принцип действия фотодиода 4. Практическая часть (исследование характеристик фотодиода) 5. Применение фотодиода в оптоэлектронике 6. Заключение 7. Литература1.ВВЕДЕНИЕ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ 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 оптоэлектроники имеют ряд отличий от других устройств. Можно выделить следующие их достоинства. а) Высокая информационная емкость оптического канала, связанная с тем, что частота световых колебаний (около 1015 Гц) в 103-104 раз выше, чем в освоенном радиотехническом диапазоне. Малое значение длины волны световых колебаний обеспечивает высокую достижимую плотность записи информации в оптических запоминающих устройствах (до 108 бит/см2). б) Острая направленность светового излучения, обусловленная тем, что угловая расходимость луча пропорциональна длине волны и может быть меньше одной минуты. Это позволяет концентрированно и с малыми потерями передавать электромагнитную энергию в заданную область пространства. В малогабаритных электронных устройствах лазерный луч может быть направлен на фоточувствительные площадки микронных размеров. в) Возможность 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 (2(108 см2). Это позволяет производить параллельную обработку информацию, что очень важно при создании высокопроизводительных комплексов. г) Так 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 лишь в одном направлении – от источника к приемнику. Каналы, по которым распространяется оптическое излучение, не воздействуют друг на друга и практически не чувствительны к электромагнитным помехам (отсюда и высокая помехозащищенность). д) возможность непосредственного оперирования со зрительно воспринимаемыми образами: фотосчитывание, визуализация (например, на жидких кристаллах). Любое оптоэлектронное устройство содержит фотоприемный блок. И в большинстве современных оптоэлектронных устройств фотодиод представляет основу фотоприемника. Фотодиоды обладают наилучшим сочетанием фотоэлектрических параметров, основных с точки зрения использования в оптоэлектронике: высокие значения чувствительности и быстродействия, малые значения паразитивных параметров (например, ток утечки).

Простота их устройства позволяет достигнуть физического и конструкционного оптимума и обеспечить наиболее полное использование падающего света. В сопоставлении с другими, более сложными фотоприемниками, они обладают наибольшей стабильностью температурных характеристик и лучшими эксплуатационными свойствами. Основной недостаток, на который обычно указывают, - отсутствие усиления. Но он достаточно условен. Почти в каждом оптоэлектронном устройстве фотоприемник работает на ту или иную согласующую электронную схему. И введение усилительного каскада в нее значительно проще и целесообразнее, чем придание фотоприемнику несвойственных ему функций усиления. Ну а целью моей работы является исследование характеристик фотодиода: вольт-амперной характеристики, коэффициента полезного действия.2.ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ВНУТРЕННЕГО ФОТОЭФФЕКТА Падающий на вещество поток света может испытывать отражение, поглощение или проходить насквозь. Если поглощенный свет приводит к такому увеличению энергии электронов, что они покидают объем, занимаемый веществом, говорят о внешнем фотоэффекте. Если при освещении изменяется энергетическое состояние носителей заряда внутри твердого тела, то мы имеем дело с внутренним фотоэффектом. При этом добавочная проводимость, обусловленная носителями заряда, созданными излучением, называется фотопроводимостью. При внутреннем фотоэффекте первичным актом является поглощение фотона. Поэтому процесс образования свободных носителей заряда под воздействием излучения будет проходить по-разному в зависимости от особенностей процесса поглощения света. К тому же поглощенный свет не всегда вызывает фотоэффект. Существует несколько видов поглощения света. а) собственное поглощение. Этот вид поглощения имеет место в том случае, когда оптическое возбуждение электронов происходит из валентной зоны в зону проводимости. Для полупроводника с прямыми долинами при вертикальных переходах энергия фотона h( должна быть не меньше ширины запрещенной зоны, то есть Eg. Для сильно легированного полупроводника -типа когда уровень Ферми расположен выше края зоны проводимости на величину ( , нижняя граница фотопроводимости будет соответствовать h( = Eg ( . В сильно легированном полупроводнике p-типа уровень Ферми лежит на величину (p ниже края валентной зоны, поэтому h( = Eg (p. При больших энергиях фотонов поглощение в фундаментальной области ведет к увеличению фотопроводимости за счет роста коэффициента поглощения (. В случае собственного поглощения ( достигает наибольшей величины – (106 см-1). Вместе с тем такое поглощение увеличивает концентрацию носителей заряда вблизи поверхности полупроводника или диэлектрика, которые имеют меньшее время жизни, чем носители заряда в объеме. б) примесное поглощение. Такое поглощение при наличии в запрещенной зоне полупроводника локальных уровней примеси может вызвать переходы электронов между уровнями примеси и зонами. Фотопроводимость, обусловленная такими переходами, называется примесной фотопроводимостью. Для реализации таких переходов нужна меньшая энергия кванта, чем для реализации переходов из валентной зоны в зону проводимости.

Поэтому примесное поглощение имеет место при больших длинах волн падающего света. в) экситонное поглощение. При экситонном поглощении света имеет место создание связанной пары электрон-дырка, которая является электрически нейтральным образованием. Поэтому поглощение света, связанное с образованием экситонов, первоначально не ведет к возникновению свободных носителей заряда. Однако в реальных кристаллических структурах экситоны имеют значительно большую вероятность диссоциировать безызлучательно (с образованием электронов и дырок), чем рекомбинировать с испусканием кванта света. Таким образом, образование экситонов в конечном итоге ведет к возникновению свободных носителей заряда, а следовательно, и фототока. Экситонное поглощение, характеризующееся узкими полосами поглощения, определяет и узкие полосы фототока. При этом спектр фототока в области экситонного поглощения будет зависеть от состояния поверхности. Состояние поверхности полупроводника можно легко изменить путем воздействия на нее (механическое, химическое и т.д.). Таким образом можно изменить характер наблюдаемого спектра фототока, обусловленного экситонным поглощением. г) поглощение свободными носителями заряда. Поглощение света свободными носителями заряда сопровождается увеличением их энергии. При этом, в отличие от рассмотренных выше трех видов поглощения, число свободных носителей не изменяется. Но вместе с тем изменяется подвижность носителей заряда. д) поглощение кристаллической решеткой. В результате такого поглощения увеличивается амплитуда колебаний узлов решетки. В этом случае не изменяется ни концентрация носителей заряда, ни их подвижность. Поэтому поглощение света кристаллической решеткой не является фотоактивным. Поглощение света свободными носителями заряда и кристаллической решеткой не могут непосредственно вызвать изменение концентрации носителей заряда. Однако возрастание концентрации носителей заряда в этих случаях может происходить в результате вторичных эффектов, когда поглощение света значительно увеличивает кинетическую энергию свободных носителей заряда или увеличивает концентрацию фононов, которые затем отдают свою энергию на возбуждение носителей заряда. 3.ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ФОТОДИОДА Полупроводниковый фотодиод – это полупроводниковый диод, обратный ток которого зависит от освещенности. Обычно в качестве фотодиода используют полупроводниковые диоды с p- переходом, который смещен в обратном направлении внешним источником питания. При поглощении квантов света в p- переходе или в прилегающих к нему областях образуются новые носители заряда. Неосновные носители заряда, возникшие в областях, прилегающих к p- переходу на расстоянии, не превышающей диффузионной длины, диффундируют в p- переход и проходят через него под действием электрического поля. То есть обратный ток при освещении возрастает. Поглощение квантов непосредственно в p- переходе приводит к аналогичным результатам. Величина, на которую возрастает обратный ток, называется фототоком. Свойства фотодиода можно охарактеризовать следующими характеристиками. а) вольт-амперная характеристика фотодиода представляет собой зависимость светового тока при неизменном световом потоке и темнового тока Iтемн от напряжения.

Вторая группа датчиков установлена на схвате. Именно эти датчики связывают руку с внешним миром. Схват, как обычно состоит из двух пальцев. Верхняя, нижняя и передняя плоскости каждого пальца оснащены контактными датчиками, работающими в двоичном коде: включён выключен. Эти датчики сигнализируют о том, что рука наткнулась на объект нерабочим участком. На внутренней и рабочей передней плоскостях каждого пальца расположено ещё по восемь датчиков. Они работают уже не в двоичном коде, а генерируют сигналы, уровень которых пропорционален силе нажатия на датчик. Шесть из них расположены на рабочих плоскостях схвата и информируют о том, какие части плоскостей участвуют в схвате и с какой силой пальцы сжимают объект. Рис. 56. Манипулятор Эрнста: 1 датчик, определяющий положение объекта между пальцами схвата; 2 датчик сигнализации соприкосновения с нерабочими участками пальцев; 3 датчик, сигнализирующий о расположении схватываемого объекта; 4 фотодиод, реагирующий на тень объекта; 5 датчики, сигнализирующие о соприкосновении с объектом; 6 датчик, включающийся при соприкосновении руки со столом Два датчика, расположенные на передних плоскостях пальцев, регистрируют силу сопротивления движению схвата со стороны объекта

1. Сравнительный анализ моделей обратимого электрорастворения серебра с поверхности твердого электрода (Доклад)

2. Математические модели и методы их расчета

3. Расчет сетевой модели методом Форда (с программой)

4. Расчет настройки токарно - затыловочного станка модели 96

5. Расчет оптимизационных моделей

6. Модель большого взрыва и расширяющейся Вселенной
7. Стационарная модель Вселенной
8. Обитатели подводного мира (Доклад)

9. Роль микроэлементов в обменных процессах растений и на накоплении ими биологически активных веществ (Реферат (обзор литературы) () WinWord 97)

10. Правила приема в военно-учебные заведения (Доклад)

11. Гражданская Оборона. Расчет параметров ядерного взрыва

12. Народы Украины, Молдовы, Белоруссии (Доклад)

13. Великобритания (расширенный вариант реферата 9490)

14. Греция (Доклад)

15. Коста-Рика (Доклад)

16. Народы Европейской части РФ (Доклад)

Ростомер говорящий "Ферма".
Новинка от Азбукварика – говорящий плакат-ростомер! Повесьте его на стену на нужной высоте – узнайте, как растёт ваш малыш. Кнопки на
482 руб
Раздел: Ростомеры
Рюкзачок дошкольный "Щенячий патруль", 23х19х8 см.
Легкий и компактный дошкольный рюкзачок - это красивый и удобный аксессуар для вашего ребенка. В его внутреннем отделении на молнии легко
693 руб
Раздел: Без наполнения
Набор посуды "Щенячий патруль", 3 предмета.
Посуда подходит для мытья в посудомоечной машине и использования в микроволновой печи. Яркая посуда с любимыми героями порадует малыша и
578 руб
Раздел: Наборы для кормления

17. Особенности Японской модели экономики

18. Реки России (Доклад)

19. Сельское хозяйство в Индии и Китае (Доклад)

20. Таиланд (Доклад)

21. Урбанизация и заселенность территории (Доклад)

22. Экономическое развитие Западносибирского региона (Доклад)
23. Методы и модели демографических процессов
24. Зарубежный опыт государственного регулирования рыночной экономики на примере Франции (Доклад)

25. Экономическая сказка-реферат "НДС - вражья морда" или просто "Сказка про НДС"

26. Аккредитивные формы расчетов

27. Правовое регулирование расчетов с использованием пластиковых карт

28. Мусульманское право (Доклад)

29. Доклад: Страны мира во второй половине XX века. Франция.

30. Внешнеэкономические сделки: правовое регулирование и коллизии (Доклад)

31. Российский опыт местного самоуправления: исторические модели и современное состояние

32. Анализ современных моделей реформирования налоговой системы

Пакет полиэтиленовый с вырубной ручкой "Золотая полоса", ПВД, 40х47 см, 55 мкм, 50 штук.
Пакеты ПВД - прочны при растяжении и сжатии стойки к удару и разрыву устойчивы к проколам и поперечным разрывам. При больших нагрузках
361 руб
Раздел: Пакеты для продуктов
Лото для самых маленьких "О чем мечтают мальчики".
Детское лото рекомендуется для самых маленьких. Эта простая и увлекательная игра может стать незаменимым помощником в воспитании и
363 руб
Раздел: Лото детское
Рюкзак для средней школы "Мамба", 46x34x18 см.
Рюкзак для средней школы. 2 основных отделения, 4 дополнительных кармана. Формоустойчивая спинка. Ремни регулировки объема. Материал:
978 руб
Раздел: Без наполнения

33. Типы государства (Доклад)

34. Учет и анализ расчетов с персоналом по оплате труда в организации

35. Несколько рефератов по культурологии

36. Владимир Галактионович Короленко (Доклад)

37. Модели будущего в русской литературе

38. Реферат перевода с английского языка из книги “A History of England” by Keith Feiling
39. Биография Джеральда Даррелла (Доклад)
40. Иван Сергеевич Тургенев. Жизнь и творчество (Доклад)

41. Хрущев против Сталина. Доклад на XX съезде партии

42. Национально-освободительная война сирийского и ливанских народов в 1919-1927 гг. (Доклад)

43. Развитие науки: революция или эволюция? Философские модели постпозитивизма

44. Основные черты античной модели

45. Основные положения консервативной модели общественного развития России

46. Разработка программы для расчета финансовых показателей, используемых в составлении бизнес-плана на языке Visual Basic

47. Построение verilog-модели ber-тестера для проверки каналов связи телекоммуникационных систем

48. Модемы: назначение, сравнительный анализ моделей, принцип работы, эксплуатация на примере конкретной модели

Канистра-бочонок со сливом, 20 л.
Изготовлена из пищевого полиэтилена. Пригодна для хранения питьевой воды. Имеет герметичную крышку, позволяющую полностью избежать
443 руб
Раздел: Баки, канистры
Настольная игра "Эволюция".
Разнообразие живых организмов, населяющих нашу планету, поистине поражает. Теория эволюции объясняет это различием способов, которые
1090 руб
Раздел: Карточные игры
Доска магнитная для рисования, со штампиками.
Магнитная доска предназначена для рисования; у доски стирающееся поле для создания рисунков при помощи специального маркера. На
347 руб
Раздел: Магнитные доски

49. Расчет надежности, готовности и ремонтопригодности технических средств и вычислительных комплексов

50. Кибернетика (Доклад)

51. Создание автоматизированной системы расчета трудоемкости разработки и сопровождения программных средств

52. Построение информационной и даталогической моделей данных

53. Fox Pro - реляционная модель данных

54. Разработка альтернативных моделей предметной области в виде многоуровневых контекстных диаграмм
55. "Семейный бюджет" (расчет с помощью программы Microsoft Excel 97)
56. Разработка управляющей части автомата для сложения двух чисел с плавающей запятой в дополнительном коде с помощью модели Мура

57. Балансовая модель

58. Стохастическая диффузионная модель гетерогенных популяций

59. Математическая модель всплытия подводной лодки

60. Хромосомные болезни (Доклад)

61. Макрофаги перитонеального экссудата как модель фагоцитоза и нарушений фагоцитарной активности

62. Дознание. Его виды (Доклад)

63. Экосистема пустыни (Доклад)

64. Охрана природы (Доклад)

Вешалка для одежды напольная, раздвижная ТД-00012, 1450x430x1550 мм.
Длина: 145 см. Регулируемая высота: 90-155 см. Ширина: 43 см. Количество перекладин: 1. Максимальная нагрузка: 15 кг. Вешалка напольная
828 руб
Раздел: Вешалки напольные
Гель для укрепления зубов R.O.C.S. "Medical Minerals" для детей и подростков, со вкусом клубники, 45.
Благодаря определенным добавкам он формирует стабильную невидимую пленку на зубах, обеспечивает постепенное проникновение минералов в
354 руб
Раздел: Зубные пасты
Кино-хлопушка.
Реальная кино-хлопушка. Материалы: мдф, фанера. Качественная трафаретная окраска.
418 руб
Раздел: Прочее

65. Чернобыльская авария (Доклад)

66. Расчет потребного воздухообмена при общеобменной вентиляции

67. Расчет платы за выбросы загрязняющих веществ в атмосферу от передвижных источников

68. Обучение в Германии (Доклад)

69. Основополагающие принципы андрагогической модели обучения: Оптимальные условия их применения

70. Педагогические модели образования
71. Оценка систем дистанционного образования (математическая модель)
72. Процесс становление власти в России (Доклад)

73. Ангола после обретения независимости (Доклад)

74. Гана до обретения независимости (Доклад)

75. Гражданское общество и либерализм (Доклад)

76. Программа для расчета аспирационной системы деревообрабатывающего цеха

77. Компьютерная программа для расчета режимов резания деревообрабатывающего продольнофрезерного станка

78. Расчет режима прогревного выдерживания конструкции несущей стенки монолитного дома

79. Программа для расчета цеха серийного производства

80. Расчет схемы электроснабжения плавильного цеха обогатительной фабрики

Корзина "Плетенка" с крышкой, 35х29х22,5 см (белая).
Материал: пластик. Ширина: 29 см. Длина: 35 см. Высота: 22,5 см. Цвет: белый.
370 руб
Раздел: Корзины для стеллажей
Зонт на коляску Lorelli, цвет: зелёный.
Универсальный зонт для коляски. Защитит малыша во время продолжительных прогулок как от солнца, так и от внезапного дождика. Универсальное
425 руб
Раздел: Зонтики для колясок
Фломастеры со штампами "Fantasy", 24 цвета.
Фломастеры со штампами. В наборе: 24 цвета. Характеристики: - штамп в колпачке; - корпус пластиковый; - в пластиковом пенале. Состав:
478 руб
Раздел: 13-24 цвета

81. Электропривод и автоматизация главного привода специального вальцетокарного станка модели IK 825 Ф2

82. Расчет поворотного крана на неподвижной колонне

83. Расчет системы электроснабжения с напряжением сети 1 кВ и ниже

84. Тяговый расчет локомотива ВЛ-80Р

85. Расчет духступенчатого редуктора

86. Расчет зубчатых и червячных передач в курсовом проектировании
87. Расчет пароводяного подогревателя
88. Расчет турбогенератора мощностью 20МВт

89. Расчет объемов энтальпий воздуха и продуктов сгорания. Определение расхода топлива, газов и воздуха на котел

90. Расчет силового трансформатора

91. Расчет и проектирование одноступенчатого, цилиндрического, шевронного редуктора общего назначения

92. Расчет тепловой схемы с паровыми котлами

93. Разработка модели технологического процесса получения ребристых труб и ее апробация

94. Расчет состава и термодинамических характеристик рабочего тела. Расчет действительного цикла четырехтактного ДВС

95. Расчет электрического привода механизма подъема башенного крана

96. Техническая эксплуатация автомобилей. Расчет вероятности безотказной работы деталей ЦПГ

Магнитные истории "Что мне надеть".
Игра научит ребенка: ориентироваться по ситуации, внимательности, развития мелкой моторики, фантазии, аккуратности, усидчивости. В
499 руб
Раздел: Игры на магнитах
Набор цветных карандашей Trio, 12 цветов.
Тонкий карандаш с трехгранной формой корпуса. Грифель 2,5 мм. 12 цветов.
443 руб
Раздел: 7-12 цветов
Домик игровой с забором.
Дом предназначен для игры на свежем воздухе. Замечательный домик высокого качества, будет радовать ваших детей и вас на вашем садовом
10536 руб
Раздел: Домики и комплексы

97. Гидродинамическая теория смазки и ее возможности для расчета и анализа работы подшипников двигателя внутреннего сгорания

98. Расчет внешних скоростных характеристик двигателя внутреннего сгорания

99. Расчеты структурной надежности систем


Поиск Рефератов на сайте za4eti.ru Вы студент, и у Вас нет времени на выполнение письменных работ (рефератов, курсовых и дипломов)? Мы сможем Вам в этом помочь. Возможно, Вам подойдет что-то из ПЕРЕЧНЯ ПРЕДМЕТОВ И ДИСЦИПЛИН, ПО КОТОРЫМ ВЫПОЛНЯЮТСЯ РЕФЕРАТЫ, КУРСОВЫЕ И ДИПЛОМНЫЕ РАБОТЫ. 
Вы можете поискать нужную Вам работу в КОЛЛЕКЦИИ ГОТОВЫХ РЕФЕРАТОВ, КУРСОВЫХ И ДИПЛОМНЫХ РАБОТ, выполненных преподавателями московских ВУЗов за период более чем 10-летней работы. Эти работы Вы можете бесплатно СКАЧАТЬ.