Полевой фототранзистор.

Схема конструкции полевого фототранзистора имеет вид:

1 – просветляющая пленка, защищающая поверхность полупроводника от внешней среды;

2 – контакт истока;

3 – область истока ;

4 – канал n-типа;

5 – область затвора p-типа;

6 – стоковая область ;

7 – выводы стока и затвора.

– сопротивление нагрузки в цепи затвора;

– сопротивление нагрузки фототранзистора.

Конструкция, технология изготовления

Даже при высоком квантовом выходе внешний квантовый выход светодиода оказывается значительно ниже, так как из-за высокого показателя преломления. Большая часть квантов света испытывает полное внутренне отражение на границе раздела полупроводника. После отражения в полупроводнике может происходить поглощение квантов света.

Через границу раздела проходит та часть света, которая падает на границу раздела под углом меньше критического угла полного внутреннего отражения:

Где -коэффициент преломления света в полупроводнике,

Схема конструкции светодиодов имеет вид:

Полупроводниковые лазеры

Оптоэлектронное устройство, генерирующее когерентное излучение при пропускании через него электрического тока.

Принцип работы – имеем 2 уравнения - основное и – возбужденное состояние.

Любой переход между этими состояниями сопровождается испусканием или поглощением фотона, определяемое равенством:

при обычных температурах большинство атомов находятся в основном состоянии . Это нарушается в результате взаимодействия системы фотонов с энергией . Атом в состоянии поглощает фотон и переходит в возбужденное состояние . Это и составляет процесс поглощения излучения.

Возбужденное состояние нестабильно и через короткий промежуток времени без внешнего воздействия атом переходит в основное состояние, испуская фотон с энергией - спонтанная эмиссия.

Время жизни, связанное со спонтанной эмиссией, под которой понимается среднее время жизни возбужденного состояния, может изменяться в широком диапазоне ( с) в зависимости от параметров полупроводника.

Столкновение фотона обладает энергией с атомом, находящимся в возбужденном состоянии, стимулирует переход атома в основное состояние с испусканием фотона с энергией и фазе, соответствующей фазе падающего излучения.

Зонная диаграмма и конструкции полупроводникового лазера

Принцип действия и конструкционные особенности полупроводникового лазера во многом сходны с полупроводниковым светодиодом.

Инверсионная населенность, необходимая для испускания когерентного излучения, формируется путем инжекции прямосмещенного p-n перехода. Резонатор, необходимый для усиления когерентного излучения, формируется путем шлифовки граней кристалла. Для того, что бы переходы с излучением преобладали необходима область рекомбинации. Полупроводниковые лазеры легируют до вырождения, то есть делают его проводимость близкой к металлической. В подобных лазерах p- и n- области выполнены на одном кристалле. Обе области легируются концентрацией носителей заряда примерно равной атомов на .

При такой концентрации уровень Ферми для p-области попадает в валентную зону, а уровни Ферми для n-области – в зону проводимости.