Вследствие отражения и поглощения света ПП интенсивность падающего на него монохроматического излучения I0 уменьшается до некоторой величины I, в соответствии с законом Бугера-Ламберта:
I = I0 (1 - R) e (-α x),
где R - коэффициент отражения;
x - расстояние от поверхности ПП до данной точки вдоль луча;
α - коэффициент поглощения (равный толщине слоя).
Поглощение света связано с различными процессами: возбуждением электронов и переходом их из валентной зоны в зону проводимости; изменение колебательной энергии атомов решетки.
Собственные поглощения - это переход электрона из валентной зоны в зону проводимости.
Примесное поглощение - связано с ионизацией примеси или возбуждение электрона нейтральной примеси в кристалле.
Используются полупроводниковые приборы принцип работы, которых основан на фотоэлектрическом и электрооптическом преобразовании сигналов.
Электрооптический эффект
- это изменение комплексной диэлектрической проницаемости в оптическом диапазоне под действием электрического поля. Это явление используется для модуляции света и управления световым лучом. Материалы, предназначенные для использования эффекта, называют электрооптическими.
Эффект возникает за счет изменения диэлектрической проницаемости (или показателя преломления n=√ε) или рассеянием света при воздействии внешнего электрического поля.
На практике оценивают эффект зависимостью от U внешнего поля Е не самой диэлектрической проницаемости в оптическом диапазоне, а обратной ей величины а=1/ε, называемой поляризационной постоянной (константой).
Эффект зависимости от кристалла.
В центросимметричной и изотропной среде (жидкостях) значение Е не зависит от знака приложенного U (функция четная) (кривая 1,рисунок 1.15)
Рисунок 1.15 - Зависимость ε=f(E)
∆а(ε)=RE2,
т.е. пропорциональны квадрату напряженности (R - электрооптический коэффициент Кюри).
В нецентросимметричных - зависимость линейного ∆a=rikΣk, это линейный электрооптический эффект, он существует только в веществах, которые обладают пьезоэффектом (кривая 2).
Материалы: ниобат, танталат, литий, сейчас электрооптическая керамика.
Она применяется как элемент памяти, так как изменения показателя преломления, вызванные приложением Е, сохраняются и после снятия поля.
Существует особый электрооптический эффект - электрически управляемое рассеяние света.
Если керамика поляризована параллельно направлению распространения света, то свет проходит через нее, почти не рассеиваясь.
Если кристалл поляризовать перпендикулярно направлению, то свет интенсивно рассеивается доменной структурой и почти не проходит в прямом направлении, это используется для считывания хранимой информации, возможна и запись, но для этого платину покрывают слоем фотополупроводника.
Проектирование автомата подачи звонков
Разработанный автомат подачи звонков удовлетворяет всем
требованиям, предъявленным в задании. Настройка автомата производится с помощью
трех кнопок: «вверх» ...
Утечка речевой информации по волоконно-оптическим линиям
На смену медным проводам постепенно приходят волоконно-оптические линии
связи. Они обеспечивают большую пропускную способность, они долговечнее.
Однако, ...
Источник питания охранного устройства
В настоящее время существует множество систем, предназначенных для
осуществления охраны и безопасности объектов. С развитием науки и техники
у ...