تاریخ امروز :
تالار های نیک صالحی - Powered by vBulletin
تبلیغات
تولبار جدید و آپدیت شده مخصوص نیک صالحی آماده دانلود است ، برای دانلود کلیک کنید.
نمایش نتایج: از 1 به 13 از 13

بررسي ديودهاي ليزري و نوري و برخي از تئوريهاي نيمه هادي

  1. #1
    X-R آواتار ها
    X-R
    X-R آفلاين است کاربر خوب
    تاریخ عضویت
    Sep 2006
    محل سکونت
    N82
    نوشته ها
    384
    تشکر
    497
    تشکر شده 951 بار در 384 پست
    لايك دريافتي
    0
    لايك كرده
    0

    Arrow بررسي ديودهاي ليزري و نوري و برخي از تئوريهاي نيمه هادي

    اين مباحث دوستان برق حتما به انها اشنايي دارند مخصوصا كساني كه در فوق الكترونيك مشغول به تحصيل هستند .مباحثي كه بيان ميكنم خلاصه شده از يك كتابي بوده كه در اين زمينه مطالعه كردم.

    پس منبع اين مطالب خودم و جناب كتاب است:D


    بررسي ديودهاي ليزري و LED :

    برخي از تئوريهاي نيمه هادي:
    هر وقت كه يك الكترون از باند ظرفيت از طريق شكاف انرژي به باند هدايت برود. يك يون با يك حفره به جاي مي گذارد. حفره ها نيز مانند الكترون براي حركت كردن در ميان بلور آزاد هستند. رها شدن الكترون سبب مي شود كه انرژي اضافه خود را به صورت گرما يا يك فوتون نوور از دست دهند. در اين صورت الكترون به باند ظرفيت ، جائي كه با يك حفره باز تركيب مي شود برمي گردد. با افزودن آلايندهاي معيني به نيمه هادي خالص دو نوع نيمه هادي ساخته مي شود، نوع n و نوع P. همانطور كه در شكل 1-1 مشاهده مي كنيم، نيمه هادي حجم از يك نوع نمي تواند شرايط لازم براي توليد كارآمد نور فراهم سازد. در عمل نياز داريم كه يك نيمه هادي به صورتي ساخته شود كه يك اتصال نوع nوP در كنار هم قرار گيرد.





    نمودار انرژي باند براي نيمه هادي نوع nوP . الف) نوع n ب) نوع P

    اگر چه در عمل يك ديود پيوندي Pn توسط آلاييدن يك تيكه قطعه نيمه هادي ساخته مي شود، بطوري كه قسمتي از آن نوع P و قسمت ديگر نوع n شود، ولي براي توضيح آنچه اتفاق مي افتد بهتر است تصور كنيم اين المان از قطعات انفرادي Pوn كه به متصل شده اند ساخته شده. شكل 2-1 هنگام اتصال الكترونها و حفره هايي كه به محل پيوند نزديك هستند، انرژي كافي براي نفوذ به طرف ديگر را دارند و در آنجا مي توانند با حاملهاي متضاد خود تركيب شوند. يك لايه تخليه كه فاقد باربرهاي آزاد است ايجاد مي شود.
    چون اين ناحيه فاقد بارهاي آزاد است، اتمهاي ناخالصي يونيزه شده كه در شبكه ثابت هستند يك شيب پتانسيل در سرتاسر ناحيه تخليه كه كه جهت آن از سمت n بهP است بوجود مي آورند. حضور اين لايه باردار الكترونها را در طرف n و حفره ها را در طرف p نگاه مي دارد.




    به عبارتي هرگونه حركت بيشتر حاملها اكثريت از اين سو به آن سوي پيوند ممنوع مي شود. از طرف جفتهاي الكترون حفره در هر دو طرف پيوند دائما در اثر حرارت ايجاد مي شوند. الكترونهاي سمت P حامل اقليت به خاطر شيب پتانسيل به طرف n رانده مي شوند. اين عمل درمورد حفره هاي اقليت در طرف n نيز صادق است، اين وضعيت سرانجام به حالت تعادل خواهد رسيد. و بعد جريان الكتريكي در ديود صغر مي شود.


    ادامه دارد ........
    ویرایش توسط X-R : December 13th, 2007 در ساعت 12:25 PM

  2. کاربران : 2 تشکر کرده اند از شما X-R برای ارسال این پست سودمند:


  3. #2
    X-R آواتار ها
    X-R
    X-R آفلاين است کاربر خوب
    تاریخ عضویت
    Sep 2006
    محل سکونت
    N82
    نوشته ها
    384
    تشکر
    497
    تشکر شده 951 بار در 384 پست
    لايك دريافتي
    0
    لايك كرده
    0

    پیش فرض

    نورافشاني تزريقي
    حال بايد ديد كه چه روي خواهد داد وقتي يك جريان به ديود تزريق ميشود،




    (شكل 3-1)نور افشاني تزريقي در يك ديود نيمه هادي

    عنگام اعمال يك ولتاژ مستقيم به دو سرديود وضعيت تعادل به هم مي خورد. سد انرژي به اندازه qvapp مساوي با انرژي پتانسيل، (qvappv0 )q كاهش پيدا مي كند.
    در اينصورت حاملهاي اكثريت از هر دو نوع عبور از پيوند آسانتر مي بينند. سد انرژي كاهش يافته. جريان نفوذي حال از جريان رانش بيشتر است كه جريان از p به n ايجاد كه اين جريان تزريقي مي باشد. در گذر از پيوند حاملها مي توانند با حاملهاي متضاد خود باز تركيب و موجب گسيل اتفاقي شوند.
    بلندترين طول موجي كه مي تواند منتشر شود با الكترون كه از پايين باند به بالا افت مي كند منطبق است و توسط معادله ذيل:

    WG انرژي شكافت باند است، طول موجهاي كوتاهتر وقعي منتشر مي شنود كه الكترون ها از سطوح انرژي بالاتر باند هدايت افت كند.
    در يك ديود پيوندي Pn اتفاقي گسيل اتفاقي نشان دهنده انرژي از دست رفته است و ديود براي به حداقل رساندن اين اتلاف طراحي مي شود. پديده نور افشاني تزريقي اساسي كار ديود نور گسيل و ديود ليزري را تشكيل مي دهد.اگر چه براي توليد نور هنوز هم به فراهم ساختن يك واران سازي جمعيت نياز داريم.


    ديود ليزري:
    نخستين ليزر عملياتي شامل يك بلور آرسنيد گاليم GAAS بود كه براي تشكيل يك پيوند Pn آلاييده شده بود و يك ولتاژ مستقيم به آن اعمال شد.
    آرسنيدگاليم به دليل شكاف باند مستقيم الكترونهاي هدايت مستقيما توسط انتشار فوتون انرژي خود از دست مي دهند.
    در مواد با شكافت باند غيرمستقيم،الكترونها بايد اول نيروي جنبشي اضافه خود را قبل از انتشار يك فوتون از دست بدهند. از اينرو، مواد با شكافت باند مستقيم كارآمدتر در توليد نور هستند.
    براي ايجاد يك جمعيت وارونه و افزايش احتمال باز تركيب، آلايش شديد جهت تضمين اينكه در ناحيه تخليه سطوح پرشده در باند هدايت مستقيما بالاي سطوح خالي در باند ظرفيت قرارگيرند نياز است.این حالت فقط در یک ناحیه تخلیه خیلی باریک با پهنای lnm بوجود می آید که آن را لایه فعال نامند


    ادامه دارد

  4. کاربران : 2 تشکر کرده اند از شما X-R برای ارسال این پست سودمند:


  5. #3
    X-R آواتار ها
    X-R
    X-R آفلاين است کاربر خوب
    تاریخ عضویت
    Sep 2006
    محل سکونت
    N82
    نوشته ها
    384
    تشکر
    497
    تشکر شده 951 بار در 384 پست
    لايك دريافتي
    0
    لايك كرده
    0

    پیش فرض



    شکل ساختار یک دیود لیزی ساده با پیوند متجانس
    برای اخذ بهره قابل توجه، چگالی جریان زیاد در ردیف چند صد آمپر در هر میلی متر مربع نیاز است. آغاز عملکرد لیزر با یک جریان تزریق ویژه به نام جریان آستانه مشخص می شود. زیرا این آستانه Ih ، انتشار نور بصورت اتفاقی و ناهمدوسي است. روی انتهای دیود برای فراهم ساختن یک کاواک نوری برش خورده و صیقلی شده است و کناره های آن جهت جلوگیری از اتلاف نور ناهموار شده است و کناره های آن جهت جلوگیری از اتلاف نور ناهموار شده اند. نخستین لیزرها دارای طول عمر چند صد ساعت بودند و برای عملکرد کارآمد با نیتروژن مایع سرد می شدند.
    بهبود در کارائی دیودهای لیزری با اصطلاحاتی در ساختار پیوند انفرادی ساده (پیوند متجانس) بوجود آمد. با محبوس کردن لایه فعال با نواحی با ضریب شکست کمتر، انتشار لیزر بطور افقی در لایه فعال باریک محدود شد، جائی که می تواند فوتونهای بیشتری را برانگیزد . این یک نوع اثر موجبرشکل 4-1) چنین ساختارهای تک پیوند نامتناوبی می توانند پالسهای لیزر کوتاه با توانهای قله به اندازه چند وات برای جریانهای تزریق در ردیف 1تا 40 آمپر را تولید کننده.
    پیشرفتهای توسط دیود پیوندی نامتجانس مضاعف بوجود آمد. کاهش بیشترل ناحیه فعال و جادادن آن بین یک لایه مضاعف، جریانهای آستانه را تا چندصد میلی تنزل داد و عملکرد کارآمد را در هر دو حالت پالس و پیوسته امکان پذیر ساخت. بهبود در کیفیت پرتو خروجی توسط یک لیزر با اندیسی هدایت شونده که در آن پرتو هم بصورت افقی و عمودی بواسطه لایه ها با ضرائب شکست مختلف مبحوس شده است حاصل شد.


    شکل 4-1)
    لیزر ما با بهره هدایت شونده (یا نواری)، یک عملکرد مشابه را با محدود ساختن عبور جریان در دیود و از اینرو انتشار نور به یک نوار مرکزی به انجام می رسانند، جریانهای تزریق کمتر (دهها میلی آمپر)، طول عمر عملیاتی را افزایش می دهند. این را با چند آمپر مورد نیاز برای راه اندازی دیودهای پیوندی متجانس ابندائی مقایسه کنید.
    دیودها با دامنه وسیع طول موج انتشار در مادون قرمز نزدیک بطور نوعی در nm 820 ، nm 850 ، nm 904 ، Mn 3/1، Mn 5/1 موجود هستند. طول موجهای مختلف با استفاده از یک نیمه هادی ترکیبی مانند An,Al,Ga و تغییر دادن نسبت غلظتها آلایش Ga:Al بدست می آید.
    چون گذرهای نوری بین دو باند پهن انرژی روی می دهد، پهنای خط نور منتشره بزرگتر از انواع دیگر لیزرها است و بطور نوعی در حدود 5 تا 10 نانومتر است. طول کاواک نور کوچک، در ردیف Mn 500 که فاصله بین مدهاي طولی را به چند صدگیگا هرتز می رساند و از این رو طول های همدوسی را به کسرهای از یک میلی متر پایین می آورد. چون نور از لیزر از یک مساحت فعال کوچک منتشر می شود، انکسار پرتو واگرائی بیشتری را بوجود می آورد. بعلاوه چون پهنای ناحیه فعال چند برابر ارتفاع آن می باشد، واگرائی در صفحه افقی بیشتر از آن در صفحه عمودی است که یک مقطع فضائی بیضوی شکل را ایجاد می کند. مقطع بیضوی متمرکز سازی یک پرتو دیود لیرزی را مشکلتر از متمرکز سازی پرتو ها با مقطع دایره ای می کند.

    دیود نور گسیل(LED(Light – Emitting diode
    هم اکنون به تشریح دیود نور گسیل می پردازیم. با معاف کردن کاواگ نوری و کاهش دادن میزان آلایش در مقایسه با دیود لیزری، پرتو منتشره از این دیود اساسا بخاطر گذرهای اتفاقی است. پس پرتو با شدت کم منتشر می شود که نه همدوسی زمانی و نه همدوسی فضائی. مانند دیودهای لیزری ، LED نیز بر روی یک تراشه از نیمه هادی مانند GaAs ساخته می شود. نیمه هادی های ترکیبی مانندفسفيدآرسنید گالیم (GaAs P) انتخاب پهنای شکاف باند و از اینرو، طول موج انتشار را با تعقیر دادن نسبت AS:P منظور می دارد. برای Gap خالص (X = 0) شکاف باند ev 26/2 و برای GaAs (X = 1 ) شکاف باند در حدود ev 44/1 است که یک محدوده از طول موجها را بین 550 تا 860 نانومتر فراهم می سازد.ساختار آن نیز با کمی تفاوت با دیود لیزری است.
    مدارهای راه انداز دیود لیزری و نور
    در طراحی مدارهای راه انداز برای دیودهای لیزری بایستی مقاومت کم دیود را هنگامی که یک ولتاژ مستقیم به روی آن اعمال شده است به حساب آورد. مفهوم در اینجا این است که دیودها باید از یک منبع جریان با مقاومت داخلی بالا تغذیه شوند. چنین شرایطی توسط جایگزین کردن مقاومت بار در یک مدار خود بایاس امیتر مشترک با دیود لیزری میسر می شود. جریان ثابت توسط جایگزین کردن یک دیود زنر به جای مقاومتی که معمولا بین بیس و زمين قرار دارد بدست می آید. جریان لیزر توسط رابطه زیر داده می شود

    ID=(VZ-VBE)/RE




  6. کاربران : 3 تشکر کرده اند از شما X-R برای ارسال این پست سودمند:


  7. #4
    X-R آواتار ها
    X-R
    X-R آفلاين است کاربر خوب
    تاریخ عضویت
    Sep 2006
    محل سکونت
    N82
    نوشته ها
    384
    تشکر
    497
    تشکر شده 951 بار در 384 پست
    لايك دريافتي
    0
    لايك كرده
    0

    Exclamation

    براي استفاده اين مطالب در جاي ديگر نام اين سايت
    به عنوان منبع نوشته شود
    با تشكر فراوان

  8. تشکرها از این نوشته :


  9. #5
    mahyar nikrou آفلاين است تازه وارد
    تاریخ عضویت
    Dec 2007
    سن کاربر
    21
    نوشته ها
    1
    تشکر
    0
    تشکر شده 0 بار در 0 پست
    لايك دريافتي
    0
    لايك كرده
    0

    پیش فرض

    من می خوام راجب دیود لیزر و چگونگی برقراری و ساختار درونی نیمه های های آن و مشخصات ویژه ی دیود های لیزری مختلف رو بدونم
    اگه کسی می تونه کمکم کنه به آدرس ایمیلم جواب بده
    ممنون
    mahyar.nikrou***********

  10. #6
    ukava آفلاين است تازه وارد
    تاریخ عضویت
    Jan 2008
    سن کاربر
    22
    نوشته ها
    1
    تشکر
    0
    تشکر شده 0 بار در 0 پست
    لايك دريافتي
    0
    لايك كرده
    0

    پیش فرض

    خواهش ميكنم اگه كسي در مورد ليزر هاي ديودي پرقدرت چيزي ميدونه برام بفرسته

  11. #7
    noora62 آفلاين است تازه وارد
    تاریخ عضویت
    Apr 2008
    نوشته ها
    1
    تشکر
    0
    تشکر شده 0 بار در 0 پست
    لايك دريافتي
    0
    لايك كرده
    0

    پیش فرض

    سلام .من یه مطلب کلی از لیزرهای نیمه هادی می خواهم.اگه ممکنه به میلم ارسال کنید.ممنون میشم.

  12. #8
    hipou آواتار ها
    hipou آفلاين است تازه وارد
    تاریخ عضویت
    May 2007
    سن کاربر
    22
    نوشته ها
    2
    تشکر
    1
    تشکر شده 0 بار در 0 پست
    لايك دريافتي
    0
    لايك كرده
    0

    پیش فرض

    سلام مطلب درمورد دیود لیزری(ولتاژ جریان طرز ساخت)می خواهم اگه میشه برام بفرستین.
    ;) :D ;)

  13. #9
    hipou آواتار ها
    hipou آفلاين است تازه وارد
    تاریخ عضویت
    May 2007
    سن کاربر
    22
    نوشته ها
    2
    تشکر
    1
    تشکر شده 0 بار در 0 پست
    لايك دريافتي
    0
    لايك كرده
    0

    Smile

    اگه ممکنه درمورد دیود لیزری (ولتاژ جریان و طرز ساخت) مطلبی دارین به میلم بفرستین !
    خیلی ضروری و نیاز فوری دارم !
    مرسی از همه تون
    toufankatrina@*****
    tnx
    ;) :D ;)

  14. #10
    مرتضی2009 آفلاين است تازه وارد
    تاریخ عضویت
    Apr 2009
    نوشته ها
    1
    تشکر
    0
    تشکر شده 0 بار در 0 پست
    لايك دريافتي
    0
    لايك كرده
    0

    پیش فرض

    سلام

  15. #11
    mig_mig_1000 آفلاين است تازه وارد
    تاریخ عضویت
    Apr 2009
    نوشته ها
    2
    تشکر
    0
    تشکر شده 0 بار در 0 پست
    لايك دريافتي
    0
    لايك كرده
    0

    پیش فرض

    سلام

  16. #12
    mig_mig_1000 آفلاين است تازه وارد
    تاریخ عضویت
    Apr 2009
    نوشته ها
    2
    تشکر
    0
    تشکر شده 0 بار در 0 پست
    لايك دريافتي
    0
    لايك كرده
    0

    پیش فرض

    میشه بپرسم رشته تحصیلی تون چیه؟

  17. #13
    banouye_bahar آفلاين است تازه وارد
    تاریخ عضویت
    May 2011
    نوشته ها
    2
    تشکر
    0
    تشکر شده 0 بار در 0 پست
    لايك دريافتي
    0
    لايك كرده
    0

    پیش فرض

    سلام
    اگرکسی مطلبی در مورد دیود لیزری داره لطفا برام میل کنه(مرسی)
    banouye_bahar******.com

موضوعات مشابه

  1. پاسخ: 1
    آخرين نوشته: January 30th, 2011, 01:47 PM
  2. رفتارشناسي طيور
    توسط *kasra* در انجمن پرندگان
    پاسخ: 1
    آخرين نوشته: January 19th, 2011, 08:42 AM
  3. پاسخ: 0
    آخرين نوشته: November 18th, 2008, 07:04 PM

مجوز های ارسال و ویرایش

  • شما نمیتوانید موضوع جدیدی ارسال کنید
  • شما امکان ارسال پاسخ را ندارید
  • شما نمیتوانید فایل پیوست کنید.
  • شما نمیتوانید پست های خود را ویرایش کنید
  •  
قدرت گرفته از ویبولتین ،اکنون ساعت 05:34 PM برپایه ساعت جهانی (GMT - گرینویچ) +4.5 می باشد.
کليه حقوق اين سايت متعلق به  شرکت فرهنگ سازان  است.هر گونه استفاده از مطالب اين سايت پيگرد قانوني دارد
سئو و بهينه سازي : سئو
Powered by vBulletin® Version 4.2.2 Copyright © 2014 vBulletin Solutions, Inc. All rights reserved