Materiale optoelectronice

1. Definiti Optoelectronica in contextul lucrarii de laborator

In contextul acestei lucrari prin "optoelectronica" intelegem numai dispozitivele optoelectronice bazate pe semiconductoare, unde procesele de recombinare emit lumina. Aceste process de radiatie este numit emisie spontana a luminii, pentru ca are loc statistic fara alte ingrediente inafara electronilor si golurilor.

Inca nu vom studia aici procesul opus - absorbtia luminii, fenomen important in functionarea fotodiodelor sau a celulelor solare. Deasemenea transmisia luminii prin ghidurile de unda nu este considerata aici.

Am vazut ca siliciul este un material indirect si ca energia emisa nu produce fotoni in cantitate apreciabila si ca urmare, nu este folosit in aplicatii pentru optoelectronica. Aceasta este partial adevarat, pentru ca asa cum vom vedea, exista semiconductoare indirecte care emit suficienta lumina pentru a fi folosite in aplicatii practice in optoelectronica. Dar, inca o data, in general se folosesc materiale directe de la care se asteapta ca recombinarea sa aiba ca rezultat emisia luminii. Aceasta conduce la unele intrebari cu caracter general care se refera la proprietatile de material. Se examineaza numai cateva dintre cele fundamentale.

2. Schema electrica pentru determinarea caracteristicilor electrice ale diodelor luminiscente si a fototranzistoarelor, precum si seminificatia fiecarei componente din circuit

-GI este un generator de impulsuri TTL care asigura impulsurile de comanda necesare generatorului de trepte GT si care va fi utilizat in urmatoarele domenii:

-20 - 200 µs pentru vizualizari

-0,2 -2 s pentru masuratori de tensiune

In ambele cazuri reglajul fin se realizeaza cu ajutorul butonului de reglaj a perioadei de pe panoul aparatului.

-GT este un generator de trepte de tensiune care furnizeaza 16 trepte la iesirea a, 8 trepte la iesirea b si o tensiune constanta de cca 15V la iesirea +15V. Pentru a realiza protectia componentelor supuse masuratorilor in serie cu iesirile a,b sunt inseriate rezistente de limitare a curentului de 1KΩ de care trebuie tinut cont in anumite cazuri.

-VE este un voltmetru electronic cu autoscalare.

-O este un oscilos cop cu doua canale si cu posibilitatea de a lucra si in regim X-Y.

-ME este montajul cu ajutorul caruia se vor face masuratorile si contine un LED rosu (LR), un LED verde (LV), doua LED-uri de infrarosu (L1,L2)care au caracteristici identice si doua fototranzistoare (F1,F2) deasemeni identice.

Notatiile folosite sunt cele care se gasesc inscriptionate pe aparate iar semnele au urmatoarea semnificatie:

   fir cu conector de tip banana de 4mm sau cu pin de 1mm

   borna de 4mm

   borna de 1mm

Modul general de lucru este urmatorul:

se realizeaza conectarile prevazute la fiecare punct in parte intre ME,GT,O

se relizeaza vizualizarile caracteristicilor specificate la fiecare punct

se realizeaza masuratorile de tensiune conectand VE in punctele specificate.

3. Masurarea parametrilor de semnal cu ajutorul Osciloscopului analogic

Pentru determinarea caracteristicilor electrice ale diodelor luminiscente si a fototranzistoarelor, se masoara semnalul concomitent pe canalul X si Y . In acest fel cu ajutorul figurilor Lissajoux se determina caracteristica I_D = f(U_D) pentru diode luminiscente si I_C= f(U_C) pentru fototranzistoare.