Ə.Ş. Abdinov, R. F. Mehdiyev, T. X. HÜseynov
Yüklə 0,99 Mb. Pdf görüntüsü
|
- Bu səhifədəki naviqasiya:
- İşıqdiodu. Y
- Şəkil 4.10.
114 metrlik və millimetrlik radiodalğalar əvəzində görünən işığın mikronluq dalğalarından istifadə olunması, ötürülən informa‐ siyanın tutumunun qeyri‐məhdud artırılmasına imkan ya‐ ratdı. Lakin bu şüalar yer atmosferi tərəfindən güclü udul‐ duğundan optik dalğalarla informasiyanın uzaq məsafələrə ötürülməsi məhdudlanırdı. 1966‐cı ildə iki yapon alimi – Kao və Xokema işıq siqnalını ötürmək üçün endoskopiyada və başqa sahələrdə artıq geniş tətbiq tapmış uzun şüşə liflərdən istifadə olunmasını təklif etdilər. İlk olaraq 1970‐ci ildə Korninq Qlass firması işıq siqnallarını böyük məsafələrə ötürmək üçün yarayan şüşə işıqötürənlər hazırladı. 70‐ci illərin ortalarında isə ifrattəmiz kvars şüşə‐ sindən işığın intensivliyini 6 km məsafədə maksimum iki dəfə azaldan işıqötürənlər hazırlandı. Qeyd etmək lazımdır ki, indi artıq bir sıra inkişaf etmiş ölkələrdə (ilk növbədə ABŞ‐da) telefon rabitələrinin əksəriy‐ yəti işıqötürənlərlə əvəz olunub.
Müxtəlif növ yarımkeçirici işıqqəbuledicilərin (fotorezistor, fotodiod, fototranzistor, fototiristor) iş prinsipi daxili fotoeffekt hadisəsinə əsaslanır. Daxili fotoeffekt zamanı şüanın təsiri altında yarımkeçiricidə sərbəst yükdaşıyıcıların – elektron və deşik cütünün generasiyası baş verir. Tarazlıq halındakılara əlavə olunan bu yükdaşıyıcılar (əlavə yükda‐ şıyıcılar) monokristalın elektrik keçiriciliyini bir qədər də artırır. Bu cür əlavə keçiricilik fotonların təsiri ilə yaranır və fotokeçiricilik adlanır. Metallarda fotokeçiricilik hadisəsi praktiki olaraq yoxdur. Belə ki, keçirici elektronların konsen‐ trasiyası böyükdür (təqribən 10 22 sm
‐3 ) və işığın təsiri altında dəyişmir. Bəzi cihazlarda elektronların və deşiklərin fotogene‐
rasiyası hesabına e.h.q. (foto‐e.h.q.) yaranır. Ona görə də həmin cihazlar cərəyan mənbələri kimi də işləyir. Elek‐ tronların və deşiklərin rekombinasiyası nəticəsində yarım‐ keçiricidə fotonlar əmələ gəlir və bəzi şərtlər daxilində yarımkeçirici cihaz işıq mənbəyinə çevrilir. Müasir dövrdə optron adlanan yarımkeçirici cihazdan da istifadə edilir. Optron eyni zamanda həm işıq mənbəyi, həm də işıq qəbuledicisi kimi işləyə bilir. Bu cihaz bir‐biri ilə əlaqəli olan işıq mənbəyi və qəbuledicisindən ibarətdir. Optoelektron cihazları əvvəllər ancaq radioelektron cihazları (REC) üçün hazırlanırdısa, hal‐hazırda artıq inteqral mikrosxemlərin tərkibinə də daxil edilir. İşıqdiodu. Yarımkeçirici işıq mənbələrindən ən çox tətbiq ediləni, düzünə istiqamətdəki gərginliyin təsiri altında işləyən (işıq diodları) – işıq şüalandıran diodlardır. Bəzən onları in‐ jeksiya diodları da adlandırırlar. İşıq diodlarında baş verən işıqlanma injeksiya elektrolüminessensiyası hadisəsinə əsas‐ lanır. Yarımkeçirici diodun işıqsaçmasını ötən əsrin 20‐ci illərində Rusiyanın Nijeqorod şəhərindəki radiolaboratori‐ yada işləyən O.V.Losev kristal detektorda elektrik rəqslərinin generasiyasını yaratmaq üzərində təcrübə apararkən müşahidə etmişdi. Bu hadisə müəyyən vaxt unudulmuş, lakin 1950‐ci ildən yenidən tətbiq olunmağa başlamışdır. Hal‐ hazırda sənayedə, işıq diodlarının onlarla növləri, eləsə də məlum işıq diodlarının müxtəlif kombinasiyalarından ibarət mürəkkəb indikator cihazları istehsal olunur. İşıq diodlarının iş prinsipi ilə tanış olaq. Yarımkeçirici dioda düzünə istiqamətdə xarici gərginlik tətbiq etdikdə emitterdən baza oblastına yükdaşıyıcıların injeksiyası baş
116 verir. Məsələn, əgər n‐oblastında elektronların konsentra‐ siyası p‐oblastında onların konsentrasiyasından böyükdürsə ( p n n n > ), onda elektronların n‐oblastdan p‐oblasta injek‐ siyası baş verir. İnjeksiya olunmuş elektronlar baza oblastının əsas yükdaşıyıcısı olan deşiklərlə rekombinasiya edir. Rekom‐ binasiya etmiş elektronlar keçirici zonanın yüksək enerji səviyyələrindən valent zonanın tavanı yaxınlığındakı lokal enerji səviyyələrinə rekombinasiya mərkəzlərinə keçir (şəkil 4.10). Bu zaman, enerjisi keçirici zonanın dibi ilə r‐ mərkəzinin enerjisinin fər‐ qinə, yəni W hc
Δ ≈ λ = ν . (4.5) bərabər olan foton bura‐ xılır. (4.5) ifadəsinə daxil olan sabitlərin qiymətlərini yerinə yazsaq, (mikro‐ metrlərlə) verilmiş bu və ya digər dalğa uzunluqlu ( λ ) şü‐ alanmanın baş verməsi üçün lazım olan enerji zolağının ( W Δ ) elektronvoltlarla enini alarıq: λ ≈
23 , 1 W . (4.6) Bu ifadədən görünür ki, (0,38 ÷ 0,78) mkm görünən şüalan‐ manın baş verməsi üçün 3 6
1 W ÷ ≈ Δ eV şərtini ödəməlidir. Germanium və silisiumda qadağan olunmuş zonanın eni çox kiçik olduğuna görə onlardan görünən oblast üçün işıq diodlarının hazırlanmasında istifadə etmək mümkün deyil. r W Keçirici zona h ν ΔW Qadağan
olunmuş zona
Valent zona Şəkil 4.10. Rekombinasiya şüalanması
Müasir işıq diodlarında əsasən qallium‐fosfiddən (GaP), sili‐ sium‐karbid (SiC) qallium‐alüminium‐arsen (GaAlAs) və ya qallium‐arsen‐fosfor (GaAsP) bərk məhlulundan, eləcə də dicər üçqat birləşmələrdən ibarət sistemlərdən istifadə edilir. Yarımkeçiriciyə aşqar daxil etməklə müxtəlif rəngli işıqlanma almaq mümkündür. Sənayedə görünən oblastda işıqlanma verən işıq diodla‐ rından əlavə, qallium‐arseniddən hazırlanan, infraqırmızı işıq şüalandıran işıq diodları da buraxılır. Bu diodlar fotorele, fotoqeydedici və optoron sistemlərində geniş istifadə edilir. Şüalarından birinin spektral xarakteristikasının maksimu‐ mu qırmızı sərhəddə, digərininki isə yaşıl sərhəddə olan iki şüalı keçidə malik dəyişən rəngli işıq verən işıq diodları da mövcuddur. Belə diodlarda da işıq şüasının rəngi keçidlər‐ dəki cərəyanların nisbətindən asılıdır. Heterokeçidli işıq di‐ odları bu qəbildəndir. İşıq diodlarının əsas parametrləri aşağıdakılardır: 1. Kandela ⎟ ⎠
⎜ ⎝ ⎛ = sr m 1 kd 1 l vahidləri ilə ölçülən və düzünə istiqamətdəki cərəyanın müəyyən qiymətində təyin edilən işıq
. Adətən işıq diodlarında işıq şiddəti 0,1 ÷ 0,001 kandela arasında olur. Xatırladaq ki, kandela – xüsusi standart mən‐ bədən buraxılan işıq şiddəti vahididir. 2. İşıq şiddətinin işıqlanan səthin sahəsinə nisbətini xarakterizə edən parlaqlıq. 3. Sabit düzünə gərginlik (2‐3 V). 4. Maksimal işıq selinə uyğun olan işığın rəngi və dalğa uzunluğu . 5. Ehtimal olunan maksimal sabit düz cərəyan. Adətən mak‐ simal düz cərəyan onlarla milliamper tərtibində olur. Yüklə 0,99 Mb. Dostları ilə paylaş:
|