半导体激光器与发光二极管
- 格式:ppt
- 大小:1.05 MB
- 文档页数:58


什么是半导体器件常见的半导体器件有哪些
半导体器件是指在半导体材料基础上制造的电子器件。它具有介于导体与绝缘体之间的特性,既能够传导电流,又能够控制电流的大小和方向。半导体器件广泛应用于电子、通信、计算机、光电等领域,是现代科技发展的基础之一。
半导体器件的种类繁多,涵盖了许多不同的功能和应用。下面将介绍一些常见的半导体器件:
1. 整流器件
整流器件用于将交流电转换为直流电,常见的整流器件有二极管和整流桥。二极管是最基础的半导体器件之一,通过正向电压使电流通路畅通,而反向电压则阻止电流流动。整流桥由四个二极管组成,可以实现更高效的电流转换。
2. 放大器件
放大器件可以将输入信号信号放大输出,常见的放大器件有晶体管和场效应晶体管(FET)。晶体管通过控制输入电流,改变输出电流的放大倍数,广泛应用于各种放大和开关电路中。FET则是利用场效应原理,通过控制栅极电压来调节输出电流。
3. 逻辑器件
逻辑器件用于实现逻辑运算和数据处理,常见的逻辑器件有门电路、触发器和寄存器。门电路包括与门、或门、非门等,用于实现与、或、非等逻辑运算。触发器和寄存器则用于存储和传输数据,实现时序逻辑功能。
4. 可控器件
可控器件可以通过控制信号来改变器件的电特性,常见的可控器件有可控硅(SCR)和可控开关。可控硅是一种具有双向导电性的半导体器件,可以实现高压大电流的控制。可控开关通过改变输入信号的状态,控制输出电路的导通和断开。
5. 光电器件
光电器件将光信号转换为电信号,或将电信号转换为光信号。常见的光电器件有光电二极管、光敏电阻和光电晶体管。光电二极管具有较快的响应速度,可用于光电转换和光通信。光敏电阻对光信号具有较大的灵敏度,常用于光控开关和光敏电路。光电晶体管通过光控电流来控制电流的通断,常用于光电触发器和光电继电器。
除了以上提到的常见半导体器件,还有诸如二极管激光器、发光二极管(LED)、MOSFET、IGBT等。这些器件在不同的应用领域发挥着重要的作用,推动着科技的不断进步和创新。
第一章
1.举例说明你知道的检测系统的工作原理
激光检测一激光光源的应用用一定波长的红外激光照射第五版人民币上的荧光字,会使荧光字产生一定波长的激光,通过对此
激光的检测可辨别钞票的真假。山于仿制困难,故用于辨伪很准确。
2. 简述光电检测系统的组成和特点
组成:(1)光学变换:时域变换-------调制振幅,频率,相位,脉宽
空域变换-------光学扫描
光学参量调制:光强,波长,相位,偏振
形成能被光电探测器接收,便于后续电学处理的光学信息。
(2)光电变换,变换电路,前置放大
将信息变为能够驱动电路处理系统的电信息(电信号的放大和处理)
(3)电路处理
放大,滤波,调制,解调,A/D,D/A,微机与接口,控制。
第二章
1. 试归纳总结原子自发辐射,受激吸收,受激辐射三个过程的基本特征。
自发辐射:处于激发态的原子在激发态能级只能一段很短的时间,就自发地跃迁到较低能级中去,同时辐射出光子。
受激辐射:在外来光的作用下,原子从激发态能级跃迁到低能级,并发射一个与外来光完全相同的光子。
受激吸收:处于低能级的原子,在外来光的作用下,吸收光子的能量向高能级跃迁。
2. 场致发光(电致发光)有哪几种形式,各有什么特点
结型电致发光(注入式发光):在p-n结结构上面加上正向偏压(即p区接电源正极, n区接电源负极)时, 引起电子由n区流入(在物理上称为“ 注入” ) p区,
空穴由p区流入n区,发生了电子和空穴复合而产生发光。
粉末电致发光:这是在电场作用下, 晶体内部电子与空穴受激复合产生的发光现象。 两电极夹有发光材料
薄膜电致发光:薄膜电致发光和粉末电致发光相似, 也是在两电极间夹有发光材料, 但材料是一层根薄的膜,它和电极直接接触,不混和介质。
外延
术语
1、外延生长(Epitaxy)
2、量子阱(Quantum Well) 3、能带工程(Energyband engineering)
4、半导体发光二极管(Light Emitting Diode)
5、PN结的击穿(PN junction Striking)
6、金属有机化学汽相沉淀积(Metal Organic
Chemical Vapor
Deposition)
7、异质结构(Heterogeneous Structure)
8、量子阱半导体激光器(Quantum Well Laser)
9、超晶格(Super Lattice) Epitaxy:外延制程(垒晶)
GaP:磷化镓
n-GaN:N型氮化镓
p-GaN:P型氮化镓
GaAs:砷化镓
GaN:氮化镓
AlInGaP:磷化铝镓铟(铝铟镓磷)
AlGaAs:砷化铝镓(铝镓砷)
InGaN 铟镓氮
AlGaN 铝镓氮
Wafer:晶片、外延片
分析仪器
1、XRD:X射线衍射仪,主peak GaN分析仪器
2、PL:荧光光谱仪(或光致发光光谱仪),Peak强度越强,FWHM越窄,表示有较佳的QW。
3、Hall:霍尔测试仪,利用霍尔效应测量载流子(对n-GaN载流子为电子,对p-GaN,载流子为空穴)迁移率(mobility)以及Sheet Resistance,分析时同结构若有相同的掺杂(Doping),若是量测的迁移率mobility较小,可以推测此结构有较多的缺陷(Defects)。
4、SEM(Scanning Electron Microscopy):扫描式电子显微镜,测量刻蚀深度、及刻蚀截面状况。
5、Microscope:显微镜
6、Differential Microscopy(Nikon-OPTI PHOT):晶相(金相)显微镜,用以观测磊芯片表面的型态(morphology)。
7、EDS:能量分色散光谱仪,EDS之仪器构造主要是由一个硅(锂)固态侦测器为核心,它是由硅单晶参杂锂原子而成的。
发光二极管概念
嘿,朋友!咱们今天来聊聊发光二极管,这可是个挺有意思的东西呢!
你知道吗,发光二极管就像一个个小小的魔法精灵,能在黑暗中绽放出绚烂的光芒。它就像我们生活中的小太阳,虽然个头不大,但能量满满。
发光二极管,简称 LED,简单来说,就是一种能把电能直接转化为光能的半导体器件。这可比传统的灯泡厉害多啦!你想想,传统灯泡得先把电能变成热能,然后才有一部分变成光能,多浪费呀!而发光二极管可聪明了,直接一步到位,高效又节能。
发光二极管的应用那可真是广泛得不得了!走在大街上,那些五颜六色的霓虹灯,说不定就是由发光二极管组成的呢。还有家里的台灯、电视的背光灯,到处都有它的身影。它就像一个无处不在的小精灵,默默地为我们服务。
比如说,在交通信号灯中,发光二极管的优势就特别明显。它亮度高,而且反应速度快,能让司机们更快地看到信号的变化,减少交通事故的发生。这难道不厉害吗?这就好比是一个超级敏捷的交通指挥员,时刻保障着道路的安全和畅通。 再说说我们每天都离不开的手机屏幕,那清晰明亮的显示效果,也有发光二极管的功劳。它能让图像更加鲜艳、逼真,让我们在小小的屏幕上也能感受到精彩的世界。
还有啊,发光二极管在医疗领域也发挥着重要的作用。那些用于治疗疾病的光疗设备,很多都是依靠发光二极管来产生特定波长的光,帮助患者恢复健康。这不就像是一位贴心的小护士,时刻守护在病人身边吗?
发光二极管的优点可不止这些。它寿命长,不像普通灯泡用不了多久就坏了。这就好像是一个永不疲倦的战士,一直坚守在自己的岗位上。而且它体积小,可以被安装在各种狭小的空间里,真是小巧又灵活。
总之,发光二极管已经成为了我们生活中不可或缺的一部分。它以其高效、节能、耐用等优点,给我们带来了无数的便利和惊喜。未来,随着科技的不断进步,相信这个小小的“魔法精灵”还会创造出更多的奇迹,让我们的生活变得更加美好!难道你不期待吗?