Dispozitive Optoelectronice

ARGUMENT

In acest proiect am studiat dispozitivele optoelectronice. Dispozitivele optoelectronice reprezinta o categorie de dispozitive electronice a caror functionare presupune existenta radiatiei electromagnetice in domeniu optic atata ca factor pertubator ,cat si ca rezultat a regimului electric. Fenomenele fizice fundamentale care stau la baza functionarii dispozitivelor optoelectronice sunt absorbtia radiatiei electromagnetice in corpul solid si recombinarea radiativa a purtatorilor de sarcina in semiconductoare.

Am constatat ca exista mai multe tipuri de dispozitive optoelectronice, dintre care am studiat dispozitivele optoelectronice bazate pe efectul fotoelectric intern si dispozitivele optoelectronice luminescente.

In primul capitol, am aflat ca transformarea directa a energiei radiatiei electromagnetice in energie electrica se face numai prin fenomenul de absorbtie. Absorbtia radiatiei electromagnetice duce la cresterea energiei corpului solid, acesta creste de energie se poate localiza atat la nivelul retelei proprii-zise de atomi, cat si la nivelul electronilor.

In Capitolul 2 am clasificat dispozitivele optoelectronice bazate pe efectul intern: fotorezistetenta care este un rezistor realizat dintr-un material semiconductor; fotoelementul (este un dispozitiv optoelectronic care realizeaza conversia directa a energiei luminoase in energie electrica); fototranzistorul (un dispozitiv optoelectronic, realizat pe o structura de tranzistor, al carui curent de colector este comandat de un flux luminos); fototiristorul (este un dispozitiv optoelectronic realizat pe o structura de tiristor, a carui aprindere se face sub actiunea unui flux luminos).

In Capitolul 3 am prezentat fenomenul de emisie a radiatiei luminoase (luminescenta). Emisia de lumina in semiconductoare se datoreaza recombinarii radiative a purtatorilor de sarcina.

In Capitolul 4 am studiat dioda electroluminescenta (LED), care realizata dintr-o jonctiune pn polarizata in sens direct.

In Capitolele 5 si 6 am prezentat tubul monoscop si celula voltaica.

In final, am atasat tehnica securitatii muncii importanta in domeniul electronicii si electricitatii si bibliografia proiectului.

DISPOZITIVE OPTOELECTRONICE

Dispozitive optoelectronice reprezinta o categorie de dispozitive electronice a caror functionare presupune existenata radiatia electromagnetice in domeniul optic atat ca factor perturbator ,cat si ca rezultat al regimului electric. Transformarea energiei radiatiei electromagnetice in energie electrica si invers se face in mod direct,fara intermediul altor forme de energie.

Fenomenele fizice fundamentale care stau la baza functionarii dispozitivelor optoelectronice sunt absorbtia radiatiei electromagnetice in corpul solid si recombinarea radiativa a purtatorilor de sarcina in semiconductoare.

1. Absorbtia radiatiei electromagnetice in corpul solid

Interactiunea radiatiei electromagnetice cu corpul solid poate duce la fenomene de reflexie, de de absorbtie si de transmisie a radiatiei.Transformarea directa a energiei radiatiei electromagnetice in energie electrica se face numai prin fenomenul de absorbtie. Absorbtia radiatiei electromagnetice duce la cresterea energiei corpului solid ,acesta creste de energie se poate localiza atat la nivelul retelei proprii-zise de atomi, cat si la nivelul electronilor.

a) Absortia energiei electromagnetice de catre atomii din reteaua cristalina duce la cresterea energia lor de vibratie. Se reaminteste ca aceasta energie este cuantizata,iar corpul asociat undelor de vibratie se numeste fonon (similar cu fotonul asociat undelor electromagnetice).

b) Absortia de catre electroni a energiei electromagnetice duce la trecerea lor pe un nivel energetic superior, nivel situat in acceasi banda energetica permisa. Pentru dispozitivele optoelectronice intersecteaza acele salturi energetice care trec electronul dintr-o stare legala in starea de purtator liber de sarcina. Fenomenul creare de purtatori liberi de sarcina sub actiunea radiatiei electromagnetica se numeste efect fotoelectric. Daca electronii care au absorbit radiatii electromagnetice sunt extrasi din interiorul corpului solid,fenomenul poarta denumirea de efect fotoelectric extern, acesti electroni pot participa la fenomene de conductie in vid sau gaze. Daca electronii sunt doar desprinsi de atomul de origina devenind purtatori liberi in interiolul retelei ,fenomenul se numeste efect fotoelectric intern; acest fenomen este specific numai semiconductoarelor,deoarece la metale exista un mare numar de purtatori liberi chiar in absenta radiatiei electromagnetice.