Шпоры к семинару по оптоэлектронике (Шпоры к экзамену)

1. 11эглощсяв€ с39]а ! по,цт]ровод'яках'оцтшческое г3.тцве|{яе прг взал*одейогвия скриста]1пои!'|р0т0резиотпв,{ый и ФотовФ]ьт1}пп!!еский|!Ри)Фф€кгы'пфисходит изменение]юд дейсттие!{ 8.щд[евпя.|'омновая проводд[{ость полупроводнпка.пр]+ св€|[овон вспоке Ф = 0 ппосгс!чэй томпффф опред€пяегся с'с*!тношёплеш б0{поь+Р0}ь}_где'п0;; ]йфопорелдсстпвнойэлекгропрвод!{осгиФпо'гупрводшкар!!в1{о1!(ю1|яе'ковце!пра!!||1{электрон(}в-!.дБ|р!.'ъьг'одвю!с{ос1п: !Би |к)гло|'1е}'{я' !{з][1л}епя'в- пж-фи лосгояптьп<г€я€ряру''отсянз6ьтточл:ь:е !|ос'{те'1и.зна.{енпя(с|'|бв|'1ъ п1йб1(Ё Ф я 0; !фдвюкпост{ * вЁйе}|и х{т}вЁ фс[1Ё'еЁ впо.}1упровод|{|{ко на!щгп!вт |то,!но€]ш{:ш.я!|€€!(оееравБ8в€спе_Ё9овсдмоегьконцеятРаё{'*{и избъгто.п+ьо< нос*г.гелей Ар н &.по]гулРоводника !вмевяется яа вегшшлу о6ч(&}&+Ар[|!}' ]1с.й:аяпроводп,{п;ть по']упрводн!п€ 6--о0+оФ. спек|-ра'ь1|!ц хФаьфас'ткаизобржваФФ0прво.щмосттРпс}шсе.

(ошртлращ:РаяеравЁовФнълх яостггат:ей,. Ф|реде]|'потщп{ сфгопроводшсос-ть, зажсятс1- пар{!'кФроводщ/ сещщду щ|{ мо|{охрш.}тпч€с!Ф|](шго!тостБю-.ро'|9аовс:}.{о.}т?*{а.св9т0вом п0к)кеназыв.!9]г19ячх}+ут{0ещ(-сох): !д:шгостъ-_Фгл}бг::ойх- *!-з9--аоглощей!, (1рффициотг!тогло'ц9нвя зав!!снт от д'тинъд в&'ш[ св€тфго :*:щвенпя. 1*тповойспектр поглоще1!!1' п(щд|Ф|ю,ц!.1!тё са:$} по:саз& пп р{су!|!к€'Раз:птча:от !{еско'|ь|(о м€ха1''*!мов погэощтпля эн€ргии излу{евйя. -фосояов 56нваегсооств€нво€'примесное' экс1?тонв(Ё' Ре1пеп)чное' поглощениесвободнБплв нос6тФ1ями ид.. фи собсо@нна''поа,ощен1п1энФгЁяз8тР{п839т€я н8-р*}рълв-ваэ!еппой свя9н-в а1вие и пер€вод'эдещрна !вва'|евтнов к'ны пощ/провод{и|@ в зо_ку прводд!'Ф1и. д!пя пеРводаэлектрнаэлекцх}на в к)нузону провод.х{)сп[провод{}'ост|{ яош)ходимо;яа}оход|{мо; 1ггооы'эЁФгш!чтюоы энфгш! {рш1]|!афо1\]напревы!'|а.па ширину запр€щеняой.

зо!ьъ т.е. ф:1пт}АЁ3: Ёа часготахшке щ:.н!{ч|{опн!0кекшф|тпдпенг пшло4е*пся.:шл{я4ен'я ре}к0 умень!цае1эя. |[оз:змуща:плпной к(ю(р9ицп,ентспек|р сооствённо|ъ _поглощ1я*я !.!*!хт ч!ц|Ф выр11}1(ёй1!ую'назнваенРо Рас}|оЁ грвлпрй-|Фюф€'па'по!{упро8Ф;0{Ё1(.|ийеха$цз1!Ёа-пог'юц€н|{*.сооственнош погло1|ю[!11и прс{{сход*т г€не3ашя.пао.}.осиг€лей1щкпстуг(й.тконц€|{тра}8и избс*точньгх носгтелей Равны. {|!тгопровощмосгьцо]гущово:щка при собс-тъежом поглющепш вазьвается бшолпрвой.по'гулровод{якахкояц€цтра'шя восггвзпей тт!пько о.щого зпак; - ос!'овн}0( в]!иЁ€освовнБль а _сфтю'щоводшгоиъ пвг.}я|}с{$ц увшгФгщвоЁ.ф9цщольттсжесо<**- фйт<;э 3о9и!и(#Р пр* ойупе:ли** светэм9о]гутР 'овозщ€ _с Рп-переходои (в'|!{ .щ'угп* вФой ттстей!1ф|атБЁоФЁра'.

|д)п соостюнюм |юглощенив в Рт_пФеходе и прп'теп|ющо(к не{[3/ о0дФтш( огг!.я!фхв ге{|€р'{р]дс[ся пзоъгт0чны9 ноо8тели _в.опредетляемэйсоогвошейем ь : сы^Ё3: тлул тръйснола'пйоще нса' энв}гпя фсгБяазттрач|в:!9гся на' и{'ви3ацию :'томо6 пр{*ес].- Б полупрво]п!и!|к:|хд(яорпы€ примеси' р1юполо'кены вбщвп дна- зоны провод{Ё{осп{;а.щепюр|ъ!€ - око'1о пото.1ка вап€ЁтЁов з0ны. в ооою( с]|учаях э||Ф[ияион|{.за!цш{Фимёсейз|*|[|ш|э'!Б*о'йё||Б{|1ёкоэ(рФицие1|т шршнесного поппо!!1€пи'яепг собсвегяопо'- * не п1ювйя5а8Р цФ=!!8 см-1.поглоце!.|1,я сцэщёнз'1'!|'ещъ||||оЁз'!1!]Б|;па '!1йр1|'{ъдвеско'|ь!(о поря.щ(ов6'''!.я'гЁй'|бипфахраснуло обласгь.

3люкщояьлв'амень[це'ьетср яр:алеслтогооп€{11'6 ё(яше!{яб!ф Ёаго*ах г4и1*есей' могщ н,::Фщтсяв осво3]!ом и возо)дкденно!д-сос!о'|||ап(' и тогда. энч'|тя иониза:щ{|т0йов щкмесей р.|}'п{чн& г!оуг0!{у сп€кгр фтп,!есн6[о поглФще!лиясост0ит из неско'!ь|(ш( областвй $пасг:о: 3 п 4 на ряс5лле). фиэксц,пон1'о11 по2]|{пцен2а' э1|Фтт'я фогона м€ннл€з.тширллльпь:{Ф}.со9'0т1!вле}п{е кот{'рпо пзмея'!ется пцд дейсгвшеш изщдени'..

фишштра0сгп{ ф0гррез5с!оРа ос{овая на. свойстю по'|}.пРовсш|и1в вшенятьпроводимость . . !юддеиствие}.)юдава вел*ч!*{у Ф0|о_эдс (п11пэ'|же||ие холсх}того0*). 0*_-рг'п(111с/|о): гфт сстещеш 9мелш*х обтвсгей-:ртшо'ваФ)в'@'к!топтфов вей-набшсмтсяза[{ь|**ппяп'|ощФ- пеР'(ода;@-}я€кфм.фототоФБ.тол1 оавш';{ в сяу.|аеБ:1-_-ч$сФ+\+Б)' где '5 _с:юросгь ге-вщ:{ш перавновест|*лс !тосптвтей;--ж1:Р9.хож;_&'Б- дсффуз*ош*есо0гвет0тве1|во.свет0во[физ.Фцеп1'я(фогорзясптвпьй ффгг): фтшеняотся фоторезлсторы ссооственным поглощепи€м и !рг0ре3истоРь1 с щимеснь[мпогл|}ще1ше1а.

ФосФёзи('орн с собс1ъё}п!Бц{ поглоще:шеш имекэтвыооя# кчффпшекгс6. (оффкщеРт поглощениг'юглощенпясччРщт пескояъ;(о ом:'. но да!€ пря_щщ9сцья Р9торР3щРрч4.Фогорезисторы. |{араметры.Фбъясшъ частогку:о|{ в|}пьтов8'пос1о,{ннъ!е вр€мепп щРстш'{я тФ г спФ тФФ0го,ток& кооФФ]п{я9ят усилФш{я 1|о т0ку }т{. тыповое с(х||хутявяе| |.ек*'пофк (яофййгй]!*- {б!1уютв|тт€'|Бпчтьсп(хоон0стБ''(фго6ыйдотцст1{1д:шг р!шсе!|!'аемаяхотлюсть':о;:!ф]х'й}в{!{|ря{(ени€ 1|' и пред9л'яо-дощ/сгимое вапряя(ен''е]д.]т!плагв!]тп:ы'ий диалазон фбочт.|'(волшп.[{екбйФыё изпарФ'егрв !|напо_ги:|ны по ф'вическому смь|слу г|ага!.9трамфсгожодов н (ргсрранзисроров. .|астлотпна* х|1ч.ветв| т€]1ьшости Ф|яоре3'!'Ф' - з11}- зав!*ё*!!|.1*яЁ ет0 тововбй Ёвс'ьт0вов ч/вс1зпте,|ьност1{' от частоты' мод)дящ!|.

свет0Ёопо- [10ток*'ч!!ст0твые харак€Ри9гпкип'' |}пчупко.'$орнированльле|ра:лаиая [{1!сп'та |* опрлытяейаи в оейо|!в])*" врейе|!е; *в!!!!нос}г[?.леь соответ€тБу9г уров|то- 0;707.г:($); где я{{) - зй:,:.еппеизмеленияконцснтРацля гснФчРуе}тьш{ неравнов€свъ'п( носителей воФ1}с1аетверяп{оотБ п< рп<омбшшпшс; времг к{з]я !!ос}{]€лей и коффициегггуФ''ех'ля по т0ку уиеньшя'отся.

.шптнйпосъ ов9{овой х8р*.ст€рие!икисоответотвенно наРу'пается' н]шшяя гро|'шр свс;т0вой ха1я|ф€рвот!.1Ф'и спе(тра]!ь}{.к)хФак]€рпс'1пш.п'|1'а''д|еФ'йй ф*яо!;ез1{1:тф* яв'!я!офя' 15воб1|я-ш-. *3в| 19Р1€чРРч9|ч99чмо.Фш1яц1{и чувств!{|€]тьность сню|(.1е|с' пз:заФ;ш со0тветс1ъу9г порповому точ.[дж*рдд^ро*.*эяектро[*овзапрще:*лойФ|тторезииор** Ф1тзпческне вроцессъл. 06ъясятглъхарактерисгит9Ф}1Фозйо!бр _ зш ф|яоо]тэ{Ф*1чёс'ой Ф'бор с-двумя в1двода}|и'чР}о!ЁрЁхо4? ум€нь{да€тсяуввлгзягхем' ч{*г$г5.'*нФ-щ6:н!к'п пфцЁсоапрв{)д|п{ости. спек!пр.ьныехФж\Ёрп'1'1а<$$фогорез{'9горов' нор1'нровавш*е он{оФфеБпо }даксшаБж)йо з*!а!|€.иятвсгв!тте']1ьносгп $16-на д|ппе во'шьтфтшедэшл па ф1ув1ъ плоб'Ротв.

3ти хщакгерислтпм опреды:яошя^ш' фнкрег:юй заЁпсй:посгьтооь-{'1)'шля-лсаждого матввиа'!а впоглощевия.о6лаг:тт'собствейов''' вж.к)ны. э.,ю|$ров в вал€нтной зош |ю'тупро$одш(ъ л|ф;лопш щгшс!99Рнц не огрнвае1Ёя от 8кв.& а то'пько переходгг в вооб}оцшп:цоесостэпше'-обраугс .ФФ|Фй сявшш]ло кулойвстотш с!швйп @у :эко*тонв с .фчфщ:ф|бпом. цщилп. :}гнж.чойпчто эквява'|е!т!э'т€ктронт }_ в8,1е|*'щ,Ф зойу в]!!|. ||о'|]|чени!о-!{к- эй|еРяц !г тогдаэп€|€тРо'!"т{€Рехофё } зощ прфом|ост|ь. Б обошк- сщ.чях- з€о.Фо!}распцдается.

спе!сгР э|(сЁтоЁкг]о !!о*в3Фё!**'*' сбиб6*{ й!' ,Ёя**Ёобласгп \' но щгэшпп д.пя-щ1*лппк'[>ь'.яЁ*йэхо*{тов. ст0пкп{внефдер'ш ношт} р*шщго.тшлв'тпфщщшп!оцс*сфщ тлекрипФ:66< д::г:оле*. дтшпо''ш{Рч9з1щ-ч9*€:Р9ч9ща}огц.9$Р<можно Рассматпва|ънаш0олее ив1€1ювв|ю [юп,киш.к'т'вк-чаопога'(- ;олебал*лй, кояэ6с*ягэкр{3ю в0'учеп!я ш ообсгпвшхщь6*. й;ы;,в|кх}пжу спэкп}на ф}кь5. тьглощёшлеуФ|8к-соо|з3тс|вуегшо'пв.

!}ос:ол*ов- ужчоавю*ч9щ9!9тщ* рн*вРа!Ф8* божт€|!.'|ова' эвф|!я пояф'фд'!шщ а;}'!€Ёя9фя'подвйжк)0гъ п э*е[ятясвооо,щп(|квэ!1пштся ю( к0щеатра.щя. 00елш}эпв-носгт€'|е&реа1сетпФчЁфопс:зонрнтй оос'08гРе1шеп)т|ощ/ п(гяо|ц€|я.|о.}Ёыкь,!ть*!.'{ о(;дас-тъ*.энеР!ц свооФнынц нФш'&,!'ял'1! сжк)с |п(ка )Фовпивя}'Фй зо!!Ё. в 9!*'||{в{!'( 1*фуп|ювощ|'Ф( пстъ:*о;!а*'|€рехождш*!с|:'*:п;гея':йащдяд0]пшзш{'соо|ъЁтсявщ? ж-}'сп6кгр |югло[ц€в'{':+1.,20$ 0ро'7орц91'о100,5 1'оФн''Ф"вкво.ч'0годиоды!_|_п-тппа.все бо:лее вьггесня|от приборы е рп_{ц1у:1уе-;!!1[го;чолы|тереходош. р|-тттрукчра црсдог8'1явт сюбой трхоюйкупо 9.рухчуру'слоеш |ФгоРо* я*яет€* сяой. вы€окоо!*}*ого л9емл*и* (|опой) (р_*2...т$ кФм'см) то.:ттцявс|й 40-...5$ млод. € б,двсй с;мф*л сг!с)|Фт формпруют нт(кооияьй (@'002 кФм.с:и} п*-слюй то.гтшпой3$...50 п*км, а_е прогнвопФ1ощой ФоРо[ь' то:псй* (2...{ ш;) р*_с.ттой.|1ри Раосгге ф0гоприемшка (сьъ рвсупок) оког:о 9{Р/о мофос'и'щ}глощет{ной в-кр€ия]т€вокФисп!:ште' прт(хо}шгся н{ до]ю !'об:тагг*.Аапсе при вебопь*изас обретт{ь9( см€фю{я( в иб,та9ги в0}нЁка€тц€цща{4+}ья,1пц'ш псРсхода и э]!€|(ц'}1чЁокоп) !к},|я' сс'даннок)ооратньлмЁчРякепсмв8 псРходЁ' пЁр€!(€щ€г.Ф!ркЁв Ро&тшть' элекгронь* - вп-ооластъ' Рацеляя т€м с:!мым ген€Р[{руемые нос'ттели.

через переход.п1ргехаег Фвйфовнй фог9гок {{ер1'в[ювв(!!*Ф( я1оос,|{овньп(- г{оскте]1ей,в- €'щифр{|жс вк'!от|енй* Р}_пеРе]сода по!гл&{9д''*'{Фор8оьпо.,1я ускорлощим ,в''яется т']}оке и поле' созда|1|{оевЁ]дре||негонб|{Фр€хонё'. по6тобс, чер€з 1терэход протека;етр8|ност6ю-пот€я1{п{|повобрж{й то|ч цр'мопРогюРФ'онаБвъ* свсйвоаш г'огок,Ф:Ф. висходном состоянип пРи св9говом псгоке0 через фоголиоа (см.протека€т тешвоймв' нФко,ько- ш|Фо:!шпФ.Б.*!1акпя+е Ёафяк€1{''!* ва р€зи€тФ€л*а;ря:ст* & жа:по, |+ въо(одЁо€напр'к€1п{э |3*- пракгптестс* Рвно ващ)яжеяи|о истотттика Ё".$:ггячоо*й сиг*а1] - !(ош|'шроааЁна{ |то агпш|иту.до ш!и 1*[ск}1€т|фт0Ре1!'!* по€'|едо&пв}ь!{оегъ-ищ'й€овпп|рю(ешпршрщпшьяоФ'к'к& пФпфцибя{'Б'{ыйптр!езц.сгоР\пспо{а.- вьо(ошоймод/пяции вход!опо€в€позогое3евозого попо!савъвнв8гс39к'в{я! пок|к6 Ф-.

|[Фё:лаёт€кущейэлюкгрве*шппггудеешт|{ш яо*гворяег 3*ко*[фа;ь'й#"*-ъъБ;#д;й*""к*з{! сч€тРазшж!огсяудФ5ойвосфждекде евофюле во€гпе'вион!чшщэпекгряпекок по:ге обртгт[ос*^9щщого' п€рб'(одаст0мовж--щ_эф(ре--кРш''ое.,{.б бл,@-9-ю-Р999Ё_4о41.г6ф:*еяоя фЁ'1йъйп,<1ъдв{ённбйсп'тБвого т_тектртческого по]ш!9с{Р{4: ог Фэ{щ.щтщу-всв'|ь*онРг_' Рап_' й-г-1-]и!ЁшоеРд}шЁож€ш.е{*'л:'фй о ,ч6с;пбйсюбощого пробега-_пр€вьшшт_фгопРйбсров .г*викш# фшодод ('гяё!а€тоячрт{,тоха оптически |€веРируеи}о( вос|{тепе|{ в у!уси.'!ен|'см_исходно-гокоффщенг .,тавняного- раз '*гюэк€мг.ра3' где 1!{лавцчнопо8ольт_атперкаяРисун!се.ооласти1щщ:чщщт1ч_9га{х).!ая точ!с} А выоиР)аетсяс@дод+в цредпрооош!овпР|вФ&и+ н*впучеппя кооффш1пегг й_*Р!!ч._й-€ пцдает'ущ!ц.9Ё!9ц'#чРч9_ч9ж.- Рэ.щтак к!* о|ъ]{н'я н{|!!''|}'*:ш{|яБфогодиода:.

1Фи п'шФ( потокахзЁ!ченпев'ерсходе г толщ{яа' об'|астп!€&у.Бв+еяа |'АхпостоптпаяР9Рц9'ч99э'ёхФвеекб10 пбляо. ош|шшРше чх''''гра1|зя{,-торь!. 1-'9ьясня_гь харакщ€вълбФшеш"паборФ0рво(- пётут€|{йй€впроцсе€_Ф0т0гр6вв9торуправ.'|яе!'}Ё к:т5вешем-!(е]кдг пря(бо']!ьгш( шфош "говвш1гс|дй*гвуго*щссов€!ехФ!@в: Разаача:ог бшго.гпяр*;не п пеп€въ!€усфйсб6й схёй6 Ё*]ппочёяяя-6!ш6йъйбго фф_офпассив!!а и_0!крыта св€товомур'гиггс3.р!ез!сторо*{- вагР}.з{сд&; как1'0|0ц' !щототпрш]о;вз змгг€р!вой.}а€}ъ'(своэой*!па0й'вк:шчаегсяпо съше сс'{ол1{'Ф6йв" ко*ле:сгоРлой.Фц€в*' входйш €.ф*алФдяв]|яетвя мод.л'Фва!1!!ъй'Фог0гРанзи9гоРа*вБп(однБ!п}вп'е11ение к!прлкенпя в:! еповря{я{{* рбогш фгощлв"сгора & ох€ь'€осБ-ё1!бэбй'офб&лавпЁ11о|о- раз!{яо1кевпг уйт*ълпа*окя.

8хаРак*ер|{снпс+в о6ласн+щобо* пада9Р. .}ъви$а вфтошоде 'Фун.знар*!вивается отноо!!те,]ьво йед:ейц та|'( как к1|ждаяюшзащ! щ}.1цеств'1яетсг в срсд!см ч€р€з' вЁмя сво6одтого- пробеганосгте:тей. ||оспе окопчания коро1кого инт|ульса свет03ого п0тока токв1}е' !1оз'|*]ци не по!ш|яугобс,щсш* слпой э.:йскцритсской пср:сода.'ок'Ёс.тпт за время пролста[1осите||я присход!{т то.,|ько одна |{он|!защя ттома' т0 д][я оценкцбЁсфблёй]я!й л!1вйяя!!1б фсгошоФ в!фдягй|' = (2тф)',гдр тФ _ цостояшщ_вр€|вввввшгтш тока.'ф!пйэФБе-:тгчим |* ввъгвшэтюягршт*Ф тастиэй ф€тод]ода.