منو
 صفحه های تصادفی
اسکار
دستگاه اندازه گیری نیروی الکترومغناطیسی
کیست تیروئید
بحران خودکشی
دانشگاه آزاد اسلامی استان زنجان
اصل عدم قطعیت هایزنبرگ(المپیاد)
فرکانس موج و انرژی
برخورد امام حسن عسگری با جعفر کذاب
بازار ارز
کشت هیدروپونیک گیاهان
 کاربر Online
365 کاربر online
تاریخچه ی: دیود نوری

تفاوت با نگارش: 2

Lines: 1-33Lines: 1-71
 +
 +
 +
 +
 ||قطعات دو پایانه طراحی شده برای پاسخ به جذب ((فوتون)) ، دیودهای نوری نامیده می‌شوند. از این قطعات پیوندی برای بهبودی سرعت پاسخ و حساسیت ((آشکارساز نوری|آشکارسازهای نوری)) یا تابش‌های پرانرژی استفاده می‌شود. بیشترین کاربرد آنها در ((مخابرات نوری)) و ((باتری خورشیدی|باتری‌های خورشیدی)) است.|| ||قطعات دو پایانه طراحی شده برای پاسخ به جذب ((فوتون)) ، دیودهای نوری نامیده می‌شوند. از این قطعات پیوندی برای بهبودی سرعت پاسخ و حساسیت ((آشکارساز نوری|آشکارسازهای نوری)) یا تابش‌های پرانرژی استفاده می‌شود. بیشترین کاربرد آنها در ((مخابرات نوری)) و ((باتری خورشیدی|باتری‌های خورشیدی)) است.||
 +
 +
 +
 !دید کلی !دید کلی
-قطعات دو پایانه طراحی شده برای پاسخ به جذب فوتون ، ''دیودهای نوری'' نامیده می‌شوند. برخی از دیودهای نوری سرعت پاسخ و حساسیت بسیار بالایی دارند. از آنجایی که ((‌الکترونیک نوین)) علاوه بر سیگنالهای الکتریکی اغلب دارای سیگنالهای نوری نیز می‌باشد، دیودهای نوری نقش مهمی ‌را به عنوان قطعات الکترونیک ایفا می‌کنند. غالبا از قطعات پیوندی برای بهبودی سرعت پاسخ و حساسیت آشکارسازهای نوری یا تابشهای پرانرژی استفاده می‌شود. +قطعات دو پایانه طراحی شده برای پاسخ به جذب فوتون ، ''دیودهای نوری'' نامیده می‌شوند. برخی از دیودهای نوری سرعت پاسخ و حساسیت بسیار بالایی دارند. از آنجایی که ((الکترونیک|‌الکترونیک نوین)) علاوه بر سیگنالهای الکتریکی اغلب دارای سیگنالهای نوری نیز می‌باشد، دیودهای نوری نقش مهمی ‌را به عنوان قطعات الکترونیک ایفا می‌کنند. غالبا از قطعات پیوندی برای بهبودی سرعت پاسخ و ((آشکارساز نوری|حساسیت آشکارسازهای نوری)) یا تابشهای پر انرژی استفاده می‌شود.









{picture=diodnori.jpg}
 !ولتاژ و جریان در یک پیوند نور تابیده !ولتاژ و جریان در یک پیوند نور تابیده
-رانش حاملین بار اقلیت در دو سر یک ((انواع پیوند نیم رسانا|پیوند)) تولید جریان می‌کنند، بویژه حاملین بار تولید شده در ناحیه تهی w توسط میدان پیوند جدا شده ((الکترون|‌الکترونها)) در ناحیه n و ((حامل بار حفره|حفره‌ها)) در ناحیه p جمع می‌شوند. همچنین حاملین بار اقلیت که به صورت گرمایی در فاصله یک طول نفوذ از طرفین پیوند تولید می‌شوند، به ناحیه تهی نفوذ کرده و توسط ((میدان الکتریکی)) به طرف دیگر جاروب می‌شوند. اگر پیوند بطور یکنواخت توسط فوتون‌های با انرژی hv>Eg تحت تابش قرار گیرد، یک نرخ تولید اضافی در این جریان مشارکت می‌کند و ولتاژ مستقیم در هر دو سر یک پیوند نور تابیده به نام ((پدیده فوتوولتائیک)) ایجاد می‌شود.
!باترهای خورشیدی
امروزه برای تمین ((توان الکتریکی)) مورد نیاز بسیاری از ((ماهواره فضایی|ماهواره‌های فضایی)) از آرایه‌های باتری خورشیدی از نوع ((اتصال p - n|پیوندی p-n)) استفاده می‌شود. باترهای خورشیدی می‌توانند توان مورد نیاز تجهیزات داخل یک ماهواره را در مدت زمان طولانی فراهم سازند. آرایه‌های پیوندی را می‌توان در سطح ماهواره توزیع و یا اینکه در باله‌های باتری خورشیدی متصل به بدنه ‌اصلی ماهواره جا داد.

برای بهره گیری از بیشترین مقدار ((انرژی نورانی|انرژی نوری)) موجود ، لازم است که باتری خورشیدی دارای پیوندی با سطح مقطع بزرگ و در نزدیکی سطح قطعه باشد. پیوند سطحی توسط نفوذ یا ((کاشت یون)) تشکیل شده و برای جلوگیری از انعکاس و نیز کاهش بازترکیب ، سطح آن با مواد مناسب پوشیده می‌شود.
+رانش حاملین بار اقلیت در دو سر یک ((انواع پیوند نیم رسانا|پیوند)) تولید جریان می‌کنند، بویژه حاملین بار تولید شده در ناحیه تهی __w__ توسط میدان پیوند جدا شده ((الکترون|‌الکترونها)) در ناحیه n و ((حامل بار حفره|حفره‌ها)) در ناحیه p جمع می‌شوند. همچنین حاملین بار اقلیت که به صورت گرمایی در فاصله یک طول نفوذ از طرفین پیوند تولید می‌شوند، به ناحیه تهی نفوذ کرده و توسط ((میدان الکتریکی)) به طرف دیگر جاروب می‌شوند. اگر پیوند بطور یکنواخت توسط فوتون‌های با انرژی hv>Eg تحت تابش قرار گیرد، یک نرخ تولید اضافی در این جریان مشارکت می‌کند و ولتاژ مستقیم در هر دو سر یک پیوند نور تابیده به نام ((پدیده فوتوولتائیک)) ایجاد می‌شود.










!باتریهای خورشیدی
امروزه برای تمین ((توان الکتریکی)) مورد نیاز بسیاری از ((ماهواره فضایی|ماهواره‌های فضایی)) از آرایه‌های باتری خورشیدی از نوع ((اتصال p - n|پیوندی p-n)) استفاده می‌شود. باتریهای خورشیدی می‌توانند توان مورد نیاز تجهیزات داخل یک ماهواره را در مدت زمان طولانی فراهم سازند. آرایه‌های پیوندی را می‌توان در سطح ماهواره توزیع و یا اینکه در باله‌های باتری خورشیدی متصل به بدنه ‌اصلی ماهواره جا داد. برای بهره گیری از بیشترین مقدار ((انرژی نورانی|انرژی نوری)) موجود ، لازم است که باتری خورشیدی دارای پیوندی با سطح مقطع بزرگ و در نزدیکی سطح قطعه باشد. پیوند سطحی توسط نفوذ یا ((کاشت یون)) تشکیل شده و برای جلوگیری از انعکاس و نیز کاهش بازترکیب ، سطح آن با مواد مناسب پوشیده می‌شود.
 !آشکارسازهای نوری !آشکارسازهای نوری
-یک چنین قطعه‌ای برای اندازه گیری سطوح روشنایی یا تبدیل ((موج نوری|سیگنالهای نوری)) متغیر با زمان به سیگنالهای الکتریکی وسیله‌ای مناسب است. در بیشتر ((آشکارساز نوری|آشکارسازهای نوری)) سرعت پاسخ آشکارساز بسیار مهم است. مرحله نفوذ ((حاملین بار)) امری زمان‌بر است و باید در صورت امکان حذف شود. پس مطلوب است که پهنای ناحیه تهی به ‌اندازه کافی بزرگ باشد تا اکثر فوتون‌ها به‌جای نواحی خنثی n و p در درون ناحیه تهی جذب شوند.

وقتی که یک EHP در ناحیه تهی بوجود آید، ((میدان الکتریکی)) ، الکترون را به طرف n و حفره را به طرف p می‌کشد. چون این رانش حاملین بار در زمان کوتاهی رخ می‌دهد، پاسخ دیود نوری می‌تواند بسیار سریع باشد. هنگامی ‌که حاملین بار عمدتا در ناحیه تهی w ایجاد شوند، به آشکارساز یک دیود نوری لایه تهی گفته می‌شود. اگر w پهن باشد، اکثر فوتونهای تابشی در ناحیه تهی جذب خواهند شد. w پهن منجر به کاهش ظرفیت پیوند شده و در نتیجه ثابت زمانی مدار آشکارساز را کاهش می‌دهد.
+یک چنین قطعه‌ای برای اندازه گیری سطوح روشنایی یا تبدیل ((موج نوری|سیگنالهای نوری)) متغیر با زمان به سیگنالهای الکتریکی وسیله‌ای مناسب است. در بیشتر ((آشکارساز نوری|آشکارسازهای نوری)) سرعت پاسخ آشکارساز بسیار مهم است. مرحله نفوذ حاملین بار امری زمان‌بر است و باید در صورت امکان حذف شود. پس مطلوب است که پهنای ناحیه تهی به ‌اندازه کافی بزرگ باشد تا اکثر فوتون‌ها به‌جای نواحی خنثی n و p در درون ناحیه تهی جذب شوند. وقتی که یک EHP در ناحیه تهی بوجود آید، ((میدان الکتریکی)) ، الکترون را به طرف n و حفره را به طرف p می‌کشد. چون این رانش حاملین بار در زمان کوتاهی رخ می‌دهد، پاسخ دیود نوری می‌تواند بسیار سریع باشد. هنگامی ‌که حاملین بار عمدتا در ناحیه تهی w ایجاد شوند، به آشکارساز یک دیود نوری لایه تهی گفته می‌شود. اگر w پهن باشد، اکثر فوتونهای تابشی در ناحیه تهی جذب خواهند شد. w پهن منجر به کاهش ظرفیت پیوند شده و در نتیجه ثابت زمانی مدار آشکارساز را کاهش می‌دهد.








{img src=img/daneshnameh_up/5/5f/JM_Cotco_LED_cieple_80.jpg}
 !نحوه کنترل پهنای ناحیه تهی !نحوه کنترل پهنای ناحیه تهی
-روش مناسب برای کنترل پهنای ناحیه تهی ساختن یک آشکارساز نوری p-i-n است. ناحیه i مادامی که ((مقاومت ویژه)) زیاد است، لزومی ‌ندارد که حقیقتا ذاتی باشد. می‌توان آن را به ((روش رونشستی)) روی بستر نوع n رشد داد و ناحیه p را توسط نفوذ ایجاد کرد. هنگامی‌ که ‌این قطعه در ((گرایش معکوس دیود|گرایش معکوس)) قرار می‌گیرد، ((ولتاژ)) وارده تقریبا بطور کامل در دو سر ناحیه i ظاهر می‌شود. برای آشکارسازی سیگنالهای نوری ضعیف اغلب مناسب است که دیود نوری در ناحیه ((شکست بهمنی)) مشخصه‌اش عمل کند. +روش مناسب برای کنترل پهنای ناحیه تهی ساختن یک آشکارساز نوری p-i-n است. ناحیه i مادامی که مقاومت ویژه زیاد است، لزومی ‌ندارد که حقیقتا ذاتی باشد. می‌توان آن را به روش رونشستی روی بستر نوع n رشد داد و ناحیه p را توسط نفوذ ایجاد کرد. هنگامی‌ که ‌این قطعه در ((گرایش معکوس دیود|گرایش معکوس)) قرار می‌گیرد، ((ولتاژ)) وارده تقریبا بطور کامل در دو سر ناحیه i ظاهر می‌شود. برای آشکارسازی سیگنالهای نوری ضعیف اغلب مناسب است که دیود نوری در ناحیه شکست بهمنی مشخصه‌اش عمل کند.
 !نویز و پهنای باند آشکارسازهای نوری !نویز و پهنای باند آشکارسازهای نوری
-در سیستمهای ((مخابرات نوری)) حساسیت آشکارسازهای نوری و زمان پاسخ آنها بسیار مهم است. متاسفانه ‌این دو ویژگی عموما با هم بهینه نمی‌شوند. مثلا در یک آشکارساز نوری بهره به نسبت طول عمر حاملین بار به زمان گذار وابسته ‌است. از سوی دیگر پاسخ فرکانسی نسبت عکس با طول عمر حاملین بار دارد. معمولا حاصلضرب بهره در پهنای باند را به عنوان ((آشکارساز نوری|ضریب شایستگی)) برای آشکارسازها ملاک قرار می‌دهند.

طراحی برای افزایش بهره سبب کاهش پهنای باند می‌شود و برعکس ویژگی مهم دیگر آشکارسازها نسبت سیگنال به نویز است که مقدار اطلاعات مفید در مقایسه با نویز در زمینه آشکارساز را نشان می‌دهد. منبع اصلی نویز در نور رساناها نوسانات اتفاقی در جریان تاریک است. جریان نویز در تاریکی متناسب ، دما و ((رسانایی الکتریکی|رسانایی ماده)) ‌افزایش می‌یابد. افزایش مقاومت تاریک همچنین بهره ((نور رسانا)) را افزایش داده و بالطبع باعث کاهش پهنای باند می‌شود.
+در سیستمهای ((مخابرات نوری)) حساسیت آشکارسازهای نوری و زمان پاسخ آنها بسیار مهم است. متاسفانه ‌این دو ویژگی عموما با هم بهینه نمی‌شوند. مثلا در یک آشکارساز نوری بهره به نسبت طول عمر حاملین بار به زمان گذار وابسته ‌است. از سوی دیگر پاسخ فرکانسی نسبت عکس با طول عمر حاملین بار دارد. معمولا حاصلضرب بهره در پهنای باند را به عنوان ((آشکارساز نوری|ضریب شایستگی)) برای آشکارسازها ملاک قرار می‌دهند. طراحی برای افزایش بهره سبب کاهش پهنای باند می‌شود و برعکس ویژگی مهم دیگر آشکارسازها نسبت سیگنال به نویز است که مقدار اطلاعات مفید در مقایسه با نویز در زمینه آشکارساز را نشان می‌دهد. منبع اصلی نویز در نور رساناها نوسانات اتفاقی در جریان تاریک است. جریان نویز در تاریکی متناسب ، دما و ((رسانایی الکتریکی|رسانایی ماده)) ‌افزایش می‌یابد. افزایش مقاومت تاریک همچنین بهره نور رسانا را افزایش داده و بالطبع باعث کاهش پهنای باند می‌شود.








{img src=img/daneshnameh_up/6/6d/optical-diod.JPG}
 !کاربرد دیود نوری !کاربرد دیود نوری
-کاربرد ((باتری خورشیدی|باترهای خورشیدی)) محدود به فضای دور نیست. حتی با تضعیف شدت تابش خورشید توسط جو می‌توان توسط این باترها توان مفیدی را برای کاربردهای زمینی بدست آورد. یک باتری خوش ساخت از ((سیلیسیم)) می‌تواند دارای بازده خوب در تبدیل ((انرژی الکتریکی)) باشد. +کاربرد ((باتری خورشیدی|باتریهای خورشیدی)) محدود به فضای دور نیست. حتی با تضعیف شدت تابش خورشید توسط جو می‌توان توسط این باتریها توان مفیدی را برای کاربردهای زمینی بدست آورد. یک باتری خوش ساخت از ((سیلیسیوم)) می‌تواند دارای بازده خوب در تبدیل ((انرژی الکتریکی)) باشد.
 !مباحث مرتبط با عنوان !مباحث مرتبط با عنوان
 *((آشکارساز نوری)) *((آشکارساز نوری))
 *((اثر فوتوولتائیک))  *((اثر فوتوولتائیک))
 *((باتری خورشیدی)) *((باتری خورشیدی))
 *((انواع پیوند نیم رسانا)) *((انواع پیوند نیم رسانا))
 *((دیود)) *((دیود))
 *((دیود پیوندی)) *((دیود پیوندی))
 *((دیود متغیر)) *((دیود متغیر))
 *((فتوسل نیم رسانا)) *((فتوسل نیم رسانا))
 *((فیبر نوری)) *((فیبر نوری))
 *((فیزیک قطعات نیم رسانا)) *((فیزیک قطعات نیم رسانا))
 *((گرایش مستقیم دیود)) *((گرایش مستقیم دیود))
 *((گرایش معکوس دیود)) *((گرایش معکوس دیود))
 *((لیزر نیم رسانا)) *((لیزر نیم رسانا))
 *((مخابرات نوری))  *((مخابرات نوری))
 *((مدار مجتمع)) *((مدار مجتمع))

تاریخ شماره نسخه کاربر توضیح اقدام
 دوشنبه 13 آذر 1385 [11:20 ]   4   مجید آقاپور      جاری 
 یکشنبه 18 بهمن 1383 [05:41 ]   2   حسین خادم      v  c  d  s 
 یکشنبه 18 بهمن 1383 [05:33 ]   1   حسین خادم      v  c  d  s 


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..