有机发光材料、器件及其平板显示 一种新型光电子技术(李文连)思维导图

光子晶体进展
总结词
光子晶体是一种具有周期性折射率变化的介质，能够控 制光的传播，具有重要应用价值。
详细描述
光子晶体是一种具有周期性折射率变化的介质，能够控 制光的传播，具有重要应用价值。近年来，光子晶体在 制备技术、光学特性、应用等方面取得了重要进展。一 种新型的光子晶体制备方法是纳米压印技术，该方法具 有制备周期短、成本低、大面积制备等优点。此外，光 子晶体在光通信、光学传感、太阳能利用等领域也得到 了广泛应用。这些进展为光电子技术的发展提供了新的 可能性。
光学存储应用案例
总结词
光学存储技术在数据存储和读取方面具有高密度、高 速度和高可靠性的优势。
详细描述
光学存储是一种利用光学技术进行数据存储和读取的 技术，具有高密度、高速度和高可靠性的优势。近年 来，随着光学技术的不断发展，光学存储技术在数据 存储和读取方面得到了广泛的应用。例如，在计算机 硬盘中，利用光学技术可以实现高密度和高速度的数 据存储和读取。在光盘中，利用光学技术可以实现高 可靠性的数据存储和读取
光电子技术的进展教学课 件ppt
xx年xx月xx日
目录
• 光电子技术概述 • 光电子技术的基本元件 • 光电子技术的进展 • 光电子技术的挑战与前景 • 光电子技术的应用案例
01
光电子技术概述
光电子技术的定义与原理
定义
光电子技术是利用光子与电子相互作用产生电能或信息的技 术。
原理
基于光电效应、光放大、光检测等基本原理，实现光电子器 件的转换、放大和检测功能。
量子通信进展
总结词
量子通信基于量子力学原理实现信息传递，具有高度 安全性和不可破解性，是未来通信技术的发展方向。
详细描述
量子通信基于量子力学原理实现信息传递，具有高度 安全性和不可破解性，是未来通信技术的发展方向。 近年来，量子通信在技术实现、通信距离、安全性等 方面取得了重要进展。一种新型的量子通信实现方法 是基于量子中继和可信中继方案的远距离光纤量子通 信，该方法能够实现百公里量级的通信距离。此外， 量子通信在信息安全、金融、政务等领域也得到了广 泛应用

光电效应定义
当光照射在物质上时，物质吸收光能并释放电 子的现象。
光电效应分类
包括外光电效应、内光电效应和光生伏特效应。
光电效应原理
光子能量大于物质禁带宽度时，光子被吸收并使电子从价带跃迁至导带，形成 光电子。
光电器件的工作原理
光电子发射
当光照射在物质上时，电子从物质表面逸出的现 象。
光生电流
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ光电器件受到光照时，产生光生电流的原理。
激光的波长与颜色
激光的波长取决于所使用的物质， 不同的物质产生不同波长的激光， 因此激光可以有多种颜色。
激光器的种类与结构
固体激光器
固体激光器使用固体材料作为增益介质，常见的有晶体和玻璃激光器。 其结构包括增益介质、泵浦源和光学谐振腔等部分。
气体激光器
气体激光器使用气体作为增益介质，常见的有氦氖激光器和二氧化碳 激光器。其结构包括放电管、反射镜和光学谐振腔等部分。
光通信系统的组成与原理
1 2
光源
用于产生光信号，常用的光源有激光器和发光二 极管。
光调制器
将电信号转换为光信号，常用的调制方式有直接 调制和间接调制。
3
光纤
传输光信号的介质，具有低损耗、高带宽等优点。
光通信系统的组成与原理
光检测器
将接收到的光信号转换为电信号，常用的检测器有光电二极管和 雪崩光电二极管。
射。
光的干涉与衍射
光的干涉
01
两束或多束相干光波在空间相遇时，会因相位差叠加产生干涉
现象。
光的衍射
02
光波在传播过程中遇到障碍物时，会绕过障碍物边缘产生衍射
现象。
干涉与衍射的应用
03
干涉和衍射现象在光学仪器、通信等领域有广泛应用，如干涉

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困扰物理学界多年的球状闪电
球状闪电俗称滚地雷，闪电的一种，通常都在雷暴之下发生，就是一个呈圆球形的 闪电球。这是一个真实的物理现象，它十分光亮，略呈圆球形，直径大约是15～ 30厘米不等。通常它只会维持数秒，但也有维持了1-2分钟的纪录。颜色除常见的 橙色和红色外，还有蓝色、亮白色，幽绿色的光环。火球呈现多种多样的色彩。
缺点： ➢功耗大，不利于采用电池电源（与LCD比较） ➢彩色发光效率低（与CRT比较） ➢驱动电压高（与LCD比较） ➢制造成本高（与CRT比较） （与LCD比较）
❖ PDP的主要优点在于：因有的薄型，大画面，色彩鲜艳，存储性能、高亮度、 高对比度、能随机书写与擦除，寿命长、视角大、易与计算机互连等优点。
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4.1 等离子体显示板工作原理
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4.1 等离子体显示板工作原理
4.1.2 PDP分类
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AC DC PDP
4.1 等离子体显示板工作原理
•对比度 •电极保护层 •响应速度 •制作工艺
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§4 等离子显示器件 （PDP）
光电子技术(2)(光电子发光与显示技术)
电子科学与技术 精密仪器与光电子工程学院
4.1 等离子体显示板工作原理
4.1.1什么是PDP
等离子体显示板（ Plasma Display Panel，简称PDP），即是利用气体放电
发光进行显示的平面显示板。可以看成是由大量小型日光灯并排构成的。
❖ II区自持暗放电区，此时放电电流为10-11~10-7A之 间，管压降接近电源提供的电压；

LD的工作特性（模式特性）
（1）
提高LD性能的方法
（2）
单纵模（SLM）激光器 设计的基本思想
使
几种典型的SLM激光器
大功率光纤激光器
包层泵浦技术
光纤耦合技术
大功率光纤激光器
美 国 IPG Photonics 公 司 、 德 国 Jena 大 学 的 应 用 物 理 所 和 英 国 Southampton 的 ORC 研 制 的 单 根 双包层光纤激光器，连续输出功率 分别达到135W、150W、1000W、 4000W, 20000W
难点
控制能力差
电子技术的发展
半导体电子学的强大生 命力在于它能够实现集 成化
处理功能和运行速度得 到大幅度提高，功耗大 大降低
尺寸大大缩小
芯片的成品率、可靠性 和性价比极大改善
但是利用电子作为信息的载体， 由于路径延迟和电磁串扰效应 的存在，无论从技术局限或是 经济代价以及信息安全的角度 来考虑，电子技术都出现了它 的阶段局限性。
5、半导体光电探测器
5.1 PN光电二极管
5.2 PIN光电二极管
5.3 APD光电二极管
5.4 光电二极管工作特性和参数
原因：W越大，光子入射到该区域的可能性 越大，被吸收产生光电流的概率就越高。
5.5 光电二极管一般性能和应用
谢谢
半导体掺杂材料的选择原则: 如果掺入的杂质原子代替半导 体晶格中的原子后存在多余的价电子，该杂质为施主杂质；如 果掺入的杂质原子代替半导体晶格中的原子后尚缺乏成键所需 要的电子，即存在电子空位，该杂质为受主杂质。
3、激光基本原理
光发射和光吸收
T为热力学温度，k=1.381×10-23J/K为玻尔兹曼常数

热蒸发法
定义：通过加热使材料蒸发并凝结在基片上形成薄膜的方法
优点：工艺简单、成本低、适合大面积制备 缺点：难以制备高质量有机光电子材料与器件，需精确控制温度和蒸发 速率 应用：制备有机薄膜晶体管、有机太阳能电池等器件
有机光电子材料与器件的应用 前景
有机光电子材料与器件在显示领域的应用
柔性显示：有机光电子材料与器件的轻便、可弯曲特性使其成为柔性显示技术的理想选择，如 可穿戴设备、折叠屏手机等。
稳定性问题：有机光电子材料与器件在长时间使用过程中容易发生性能衰减。 效率提升：目前有机光电子器件的效率相对较低，需要进一步优化和提升。 生产成本：目前有机光电子材料与器件的生产成本较高，需要实现规模化生产以降低成本。 应用领域拓展：目前有机光电子材料与器件的应用领域相对有限，需要进一步拓展其应用范围。
化学性质：有机 光电子材料的化 学性质较为活泼， 可以通过化学修 饰和掺杂等方式 进行改性，以实 现性能优化和功
能拓展。
物理性质：有机 光电子材料具有 较低的密度、良 好的柔韧性和可 延展性，能够适 应各种不同的应
用需求。
有机光电子材料的化学性质
稳定性：有机光 电子材料具有良 好的热稳定性和 化学稳定性，能 够在高温和化学 环境中保持稳定
有机光电子器件的性能指标
发光效率：有机光电子器件的重要性能指标，指器件发出光子的数量与输入的电功率之比。
稳定性：有机光电子器件在长期使用过程中保持性能稳定的能力，包括化学稳定性、热稳 定性等。
响应速度：有机光电子器件对光信号的响应速度，即器件从接收到光信号到产生电信号所 需的时间。
波长选择性：有机光电子器件对不同波长光的响应能力，即器件在特定波长范围内的透射 或吸收能力。
透明显示：有机光电子材料与器件可以实现透明显示，为窗户、玻璃幕墙等透明材料提供显示 功能。

4．光盘技术的发展： 光盘储存的优点：
高速、高储存密度、高可靠性、高适应性
光盘储存的发展方向：
短波全光光盘、三维立体储存
一．光的本性
1．光的波粒二象性
光学真正形成一门学科，反射定律和 折射定律算起，这两个定律奠定了几 何光学的基础。 什么是光? 光的本质是什么? 光是由什么组成的? 人们认识光的本性经过了艰难而又曲折的道路。
牛顿主张中有一个假设，就是媒质 中光速比空气中的光速大。
微粒说也面临着 许多棘手的问题。
例如，为什么两束光可以彼 此交叉通过而互不干扰? 研究牛顿环时，牛顿认识到 了光的周期性
惠更斯的波动说,光是 在以太中传播的波动。
光的传播方式与声音类似，不是微粒 说所设想的像子弹或箭那样的运动。
惠更斯设想传播光的以太粒子非常之硬，有极 好的弹性，光的传播就像振动沿着一排互相衔 接的钢球传递一样，当第一个球受到碰撞，碰 撞运动就会以极快的速度传到最后一个球。
光电子学
激光 与红 外物 理学
强光 光学 效应 电 光 效 应
非线 性光 学
光与 物质 相互 作用
半导 体光 电子 学
发 光 效 应 非线 性光 学效 应
相干 光学
导波 光学
声 光 效 应
磁 光 效 应
光电 转换 效应
介质 导波 效应
非线 性光 学效 应
光电子技术
2．电子学和光子学的比较：
电子学：Electronics是研究电子的运动、电子及其 应用的科学 电子学发展历程： 从爱迪生 1883 年实验开始算起， 经120年发展 电学---电子学---电子技术--- 电子工程--- 电子 产业 电子技术及其主要应用： 器件：电子管、晶体管、集成电路（IC）等 应用：电信、无线电广播、电视、计算机等