下载文档原格式
电子行业光电子技术光源引言光电子技术是电子行业中的重要部分，它利用光源产生光信号，应用于光通信、光存储、显示器件等领域。
本文将介绍电子行业中常用的一些光源技术，包括LED、激光器、光纤等。
LED（Light Emitting Diode）LED是一种将电能转化为光能的半导体器件。
它具有体积小、寿命长、能耗低、响应速度快等特点，被广泛应用于各个电子设备中。
目前，LED的主要应用方向包括照明、显示屏、指示灯等。
在电子行业中，LED被广泛应用于光通信领域。
LED光源可以通过调节电流的强弱来控制光的亮度，实现光通信的传输功能。
此外，LED还可以通过多个不同颜色的LED组合，实现多波长的光源，并应用于光存储设备中。
激光器（Laser）激光器是一种利用受激辐射原理产生高纯度、高亮度、高方向性的光源。
激光器具有窄的光谱带宽、高的单色性和调制范围广等特点，被广泛应用于光通信、雷达、医疗器械等领域。
在电子行业中，激光器被广泛用于光存储领域。
激光器的高亮度和方向性可以实现高密度的光存储，提高存储容量和速度。
此外，激光器还可以通过调节激光波长和功率，实现对光存储介质的写入和擦除。
光纤（Optical Fiber）光纤是一种用于传输光信号的光导纤维。
光纤具有低损耗、宽带、抗干扰能力强等特点，被广泛应用于光通信、光传感、医疗等领域。
在电子行业中，光纤被广泛应用于光通信领域。
光纤可以将激光器或LED产生的光信号传输到远处，实现远距离的光通信。
光纤还可以通过掺杂不同的材料，实现光纤传感，应用于环境监测、工业检测等领域。
光电子技术的发展趋势随着电子行业的发展，光电子技术也在不断进步。
未来，我们可以预见以下几个发展趋势：1.高功率、高效率：光源将会更加强大和高效，实现更高的功率和较低的能耗。
2.多波长：多波长的光源将能够满足不同领域的需求，实现更灵活的应用。
3.集成化：将光源与其他电子器件集成在一起，实现更紧凑的设备和更简化的制造流程。
第五章半导体中的光辐射和光吸收1. 名词解释：带间复合、杂质能级复合、激子复合、等电子陷阱复合、表面复合。
带间复合：在直接带隙的半导体材料中，位于导带底的一个电子向下跃迁，同位于价带顶的一个空穴复合，产生一个光子，其能量大小正好等于半导体材料E。
的禁带宽度g浅杂质能级复合：杂质能级有深有浅，那些位置距离导带底或价带顶很近的浅杂质能级，能与价带之间和导带之间的载流子复合为边缘发射，其光子能量总E小。
比禁带宽度g激子复合：在某些情况下，晶体中的电子和空穴可以稳定地结合在一起，形成一个中性的“准粒子”，作为一个整体存在，即“激子”。
在一定条件下，这些激子中的电子和空穴复合发光，而且效率可以相当高，其复合产生的光子能量小E。
于禁带宽度g等电子陷阱复合：由于等电子杂质的电负性和原子半径与基质原子不同，产生了一个势场，产生由核心力引起的短程作用势，从而形成载流子的束缚态，即陷阱能级，可以俘获电子或空穴，形成等电子陷阱上的束缚激子。
由于它们是局域化的，根据测不准关系，它们在动量空间的波函数相当弥散，电子和空穴的波函数有大量交叠，因而能实现准直接跃迁，从而使辐射复合几率显著提高。
表面复合：晶体表面的晶格中断，产生悬链，能够产生高浓度的深的或浅的能级，它们可以充当复合中心。
通过表面的跃迁连续进行表面复合，不会产生光子，因而是非辐射复合。
2. . 什么叫俄歇复合，俄歇复合速率与哪些因素有关？为什么长波长的InGaAsP 等材料的俄歇复合比短波长材料严重？为什么俄歇复合影响器件的J th 、温度稳定性和可靠性？ 解析：● 俄歇效应是一个有三粒子参与、涉及四个能级的非辐射复合的效应。
在半导体中，电子与空穴复合时，把能量或者动量通过碰撞转移给第三个粒子跃迁到更高能态，并与晶格反复碰撞后失去能量。
这种复合过程叫俄歇复合.整个过程中能量守恒，动量也守恒。
●半导体材料中带间俄歇复合有很多种，我们主要考虑CCHC 过程（两个导带电子与一个重空穴）和CHHS 过程（一个导带电子和两个重空穴）。
§1-2 异质结的晶格匹配与异质结在光电子器件中的应用一、半导体光电子材料1.半导体光电材料特性参数2. 异质结中的晶格匹配二、半导体材料的折射率三、异质结特性及在半导体光电子器件中的应用一、半导体光电子材料.常见半导体材料（Si、GaAs）的能带图半导体的能带结构与晶向有关，都比较复杂，通常以能量E和波矢k的关系来表达。
Si的导带的极小值和价带的极大值不在同一k值处，因而为间接带；GaAs、InP的导带极小值和价带极大值同在相同的k=0处，这类材料为直接带隙材料。
1.半导体光电材料特性参数晶体结构、晶格常数a，热胀系数，能带类型、（单位为ev）、电子迁移率µn和空穴迁移率µp、禁带宽度Eg介电常数ε和电子亲合势χ。
•Si间接带隙材料，金刚石结构，原胞是面心立方结构，常规电子器件和高速的集成电路材料。
Si、Ge等Ⅳ族元素半导体都是间接带隙等材料，其发光效率非常低，不适于做发光器件。
•GaAs、InP是直接带隙材料，闪锌矿结构。
沿着它的{110}晶面很容易把晶体一分为二地解理开来，故此面称为解理面。
Ⅲ-Ⅴ族中的直接带隙材料。
在{110}面中，同时有等数量的Ga原子和As原子，因此显示出电学中性。
解理面非常平坦、光亮，有较高的反射率，解理面之间相互平行，因此两个相向平行的解理面就构成一个非常好的谐振腔。
二、半导体材料的折射率不同化合物的禁带宽度Eg和折射率n随组分的变化趋势正好相反，即Eg大的化合物，折射率n反而较小。
这正是设计半导体光电器件常常需要的。
Al x Ga 1-x As 的折射率n 随AlAs 组分x 之间的依赖关系为2091.0710.0590.3xx n +−=Ga x In 1-x As y P 1-y 的折射率n 的表达为()2059.0256.04.3yy y n −+=折射率是一个很重要的光学参数。
折射率的大小、异质结构中的折射率梯度、折射率随波长、载流子浓度、温度等等的变化都会影响半导体激光器、探测器、波导器件的性能，尤其会影响激光的波长和模式。
