авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 ||

Многофункциональные элементы оптоэлектроники на основе симметричных фоторезисторных структур

-- [ Страница 5 ] --

В качестве управляемого сопротивления во многих радиотехнических устройствах используется полевой транзистор. Основным недостатком таких устройств, являются отсутствие гальванической развязки между несущим и модулирующим сигналом, и нелинейные искажения. Эти недостатки можно исключить или уменьшить при использовании фоторезистора в качестве управляемого сопротивления. На рис.20 (А) представлена схема фазового модулятора на основе мостовой схемы, где транзистор, в качестве управляемого сопротивлении, заменен фоторезистором. На вход схемы подается высокочастотный сигнал Uвх с частотой . Модулирующий сигнал (сигнал сообщения) подается на источник света 6. Оптический сигнал, изменяющийся по закону передаваемого сообщения по световоду 5, поступает на фоторезистор 3. Проводимость фоторезистора изменяется в соответствии с оптическим сигналом, а, следовательно, в соответствии с сигналом сообщения. В результате фаза высокочастотного сигнала на выходе устройства будет изменяться по закону:

. (46)

При небольших уровнях освещенности, фоторезистор является линейным элементом и его проводимость, в отличие от прототипа, линейно зависит от интенсивности света, т.е. от управляющего сигнала. На рис.20 (В) приведена зависимость нелинейных искажений от глубины модуляции.

 А  схема фазового модулятора на-286

Рис.20. А схема фазового модулятора на основе мостовой схемы с фоторезистором в качестве управляемого сопротивления: 1, 2 резисторы, 3 фоторезистор, 4 конденсатор, 5 световод, 6 управляемый сигналом сообщения источник света. B зависимость КНИ (S) от индекса угловой модуляции (m)

Измерения показали, что КНИ, вносимый фоторезистором совместно со светодиодом, равен 0,25% при глубине модуляции М=0,2. Использование фоторезистора в качестве управляемого элемента в фазовом модуляторе на основе мостовой схемы выгодно отличает предлагаемый фазовый модулятор от указанного прототипа, так как уменьшает КНИ, повышая качество передаваемого сигнала и обеспечивая высокую скрытность источника сообщения. Это связано с тем, что источник сообщения может быть удален от радиостанции с фазовым модулятором на значительное расстояние с помощью световода.

На рис. 21 приведена схема фазового модулятора для высоких частот несущего сигнала. В этой схеме в качестве управляемого сопротивления также можно использовать фоторезистор вместо полевого транзистора. Сдвиг фазы в такой цепи на частоте записывается в виде:

, (47)

где проводимость фоторезистора, частота входного высокочастотного напряжения, L – индуктивность, входящая в схему. Частота сигнала должна удовлетворять равенству:

, (48)

где C – емкость. В этом случае коэффициент передачи схемы при любом сопротивлении фоторезистора равен единице и паразитной амплитудной модуляции не будет.



Рис. 21. Схема фазового модулятора на основе RLC – делителя с фоторезистором в качестве управляемого сопротивления: 1 емкость, 2 индуктивность, 3 фоторезистор, 4 источник света, 5 световод

Модулирующий сигнал (сигнал сообщения) подается на источник света (4). Оптический сигнал, изменяющийся по закону передаваемого сообщения по световоду 5, поступает на фоторезистор 3. Проводимость фоторезистора изменяется в соответствии с оптическим сигналом, а, следовательно, в соответствии с сигналом сообщения. В результате фаза высокочастотного сигнала на выходе устройства будет изменяться по закону (47).Нами была проведена оценка КНИ при следующих значениях элементов схемы: С = 0,5пФ, L = 104 Гнс-1, сопротивление фоторезистора изменялось в пределах от 200 кОм до 40 кОм. На рис. 22 приведена зависимость КНИ от сопротивления фоторезистора и сдвига фазы для данных значений схемы. Из полученных результатов следует, что применение фоторезистора в качестве управляемого сопротивления снижает КНИ фазового модулятора на основе управляемого RLC – делителя минимум в 2. раза, с 7,5% в случае полевого транзистора до 3,2% в нашем случае при = 0,5 рад. На вышеизложенные конструкции были получены патенты на полезные модели.

 Зависимость коэффициента-291

Рис.22. Зависимость коэффициента нелинейных искажений от сопротивления фоторезистора (А) и от сдвига фазы (Б)

В заключении изложены основные выводы и результаты работы.

Отмечается, что диссертация посвящена исследованию неравновесных процессов в фоточувствительных полупроводниковых структурах при нестационарном освещении и питании, выявлению особенностей распределения носителей между зонами при периодическом освещении, изучению функциональных свойств фоторезисторных структур при периодическом питании. Развиваемое научное направление связано с решением проблемы интеграцией оптики и электроники. Наиболее важными представляются следующие результаты и выводы.

  1. Получены теоретические и экспериментальные доказательства зависимости среднего значение концентрации свободных носителей и эффективности фоторезистора от частоты модуляции возбуждающего излучения, и закона рекомбинации.
  2. Установлено, что зависимость среднего значение концентрации свободных носителей связана с перераспределением носителей между зонами в полупроводнике при изменении частоты модуляции по интенсивности возбуждающего оптического излучения и зависит от соотношения скоростей процессов рекомбинации при наличии и отсутствии излучения.
  3. Разработан экспериментальный метод и математическая модель определения параметров кинетики фотопроводимости по измерению среднего значения фототока.
  4. Предложен метод Фурье анализа кинетики с помощью переменного напряжения приложенного к фоторезистору.
  5. Установлено, что фоторезисторные структуры являются прямыми перемножителями оптических и электрических сигналов, и могут совмещать функции приема модулированных по интенсивности оптических сигналов и извлечения из них информации. Показана возможность совмещения гетеродинного приема и синхронного детектирования фоторезистором оптических сигналов модулированных по оптической частоте и фазе.
  6. Установлено, что оптические сигналы могут управлять электрическими сигналами с помощью фоторезистора. Предложены на основе фоторезистора устройства для амплитудной, фазовой модуляции, электрических сигналов, синхронного детектирования и спектрального анализа электрических сигналов Получены зависимости коэффициента нелинейных искажений от вида кинетики фотопроводимости, инжекционных явлений.
  7. Разработана новая технология изготовления планарных щелевых электролюминесцентных конденсаторов. Обнаружено явление оптической памяти в планарных щелевых электролюминесцентных конденсаторах.
  8. Доказано, что скорость генерации свободных носителей электрическим полем пропорциональна произведению напряжения приложенного к структуре на скорость изменения напряжения. Получены физические и математические модели процессов скорости генерации полем свободных носителей, оптической памяти в электролюминесцентных структурах типа МДПДМ.
  9. Созданы математическая модель и экспериментальная методика определения глубины центров захвата порошковых полупроводниковых материалов с рекомбинационным типом свечения методом термостимулированной емкости. Определена зонная структура люминофора ZnS-In. Показана возможность переселения свободных носителей через примесные уровни.

Цитируемая литература

  1. Ларькин А.И., Юу Ф.У.С. Когерентная фотоника. М.:БИНОМ Лаборатория знаний, 2007.319 с.
  2. Розеншер Б. Винер. Оптоэлектроника М.:Техносфера, 2006.-592 с.
  3. Щука А.А. Электроника четвертого поколения - функциональная электроника? //Инженерная микроэлектроника.- 1998. -№4.-С.30-36
  4. Скляров О.К. Волоконно-оптические сети и системы связи М.: СОЛОН-Пресс, 2004.272 с.
  5. Леонид Бараш. Кремниевая фотоника, как альтернатива медным внутренним соединениям. // Компьютерное обозрение. №33(552)
  6. Щука А.А. Функциональная электроника М.: Из-во МИРЭЛ, 1998.-286с
  7. Гальярди Р.М., Карп Ш. Оптическая связь М.: Связь, 1978. 424 с.
  8. Нефедов В.И. Основы радиотехники и связи М.: Высш. шк. 2002.420 с.

Основные результаты диссертации отражены в следующих публикациях:

  1. Денисов Б. Н. Исследование фоточувствительных монокристаллов СdS при переменном смещении / Б. Н. Денисов, Б. М. Орлов, В. В. Лосев, Н. Н. Погорелова // Тезисы докладов 8 Всесоюзной конференции по микроэлектронике. М., 1978. С.57-58.
  2. Денисов Б. Н. Исследование импеданса фоточувствительных монокристаллов СdS с невыпрямляющими контактами / Б. Н. Денисов, Б. М. Орлов, В. В. Лосев, И. М. Колдаев // Сборник научных трудов по проблемам оптоэлектроники «Полупроводниковые приборы». М., 1979. С.94-99.
  3. Денисов Б. Н. Фотоэлектрические свойства диодных структур на основе ZnS при переменном смещении / Б. Н. Денисов, Б. М. Орлов, В. В. Лосев, С. Н. Дацко // 2 Всесоюзное совещание по широкозонным полупроводникам. Ленинград, 1979. С.46.
  4. Денисов Б. Н. Нелинейная резонансная поляризация монокристаллов CdS в области радиочастот./ Тезисы докладов V Всесоюзного совещания физики и технике применения полупроводников А2В6. Вильнюс, 1983. Т.1. С.48.
  5. Денисов Б. Н. Об эффективности преобразования импульсного ИК излучения в видимое люминофорами Y2O2S-Yb,Er и NaYEr-Yb,Er / Б. Н. Денисов, В. А. Горюнов, Е. В. Локтев, С. П. Ушаков // Тезисы докладов V Всесоюзного совещания синтез, технология исследования, технология и применение люминофоров. Ставрополь, 1985. С. 62.
  6. Денисов Б. Н. Установка для исследования кинетики свечения люминофоров / Б. Н. Денисов, В. А. Горюнов, В. Я. Гришаев // Светотехника. 1989. №10. С.10-11.
  7. Денисов Б. Н. Выход люминесценции двухуровневой системы при импульсном возбуждении // Материалы для источников света и светотехнических изделий: Межвуз. сб. науч. тр. Саранск, 1990. С.85-90.
  8. Денисов Б. Н. Время жизни возбужденных состояний центров люминесценции фосфоров и разделение их спектров свечения на индивидуальные полосы / Б. Н. Денисов, В. А. Горюнов, В. Я. Гришаев, Е. В. Никишин // Тезисы докладов VII Всесоюзного I Международного совещания «Физика, химия и технология люминофоров». Ставрополь, 1992. С. 14.
  9. Денисов Б. Н. Методика разделения спектров свечения люминофоров / Б. Н. Денисов, В. А. Горюнов, В. Я. Гришаев, Е. В. Никишин // Светотехника, 1993. № 3. С. 3-4.
  10. Денисов Б. Н. К расчету переходных процессов при импульсном возбуждении, описываемых дифференциальными уравнениями первого порядка / Б. Н. Денисов, А. П. Королев, Е. В. Никишин // Математическое моделирование, 1995. Т. 7. №5. С. 51.
  11. Денисов Б. Н. Расчет установившегося процесса в линейных системах при периодическом возбуждении / Б. Н. Денисов, А. П. Королев // Математическое моделирование, 1995. Т. 7. №5. С.50.
  12. Денисов Б.Н. Эффективность свечения антистоксовых люминофоров при импульсно-периодическом возбуждении/ Б.Н Денисов, В.А. Горюнов, В.Я. Гришаев, Е. В. Никишин // Математическое моделирование, 1997. т.9. №10. С.14.
  13. Денисов Б. Н. Расчет свечения антистоксовых люминофоров при периодическом импульсном возбуждении / Б. Н. Денисов, В. Я. Гришаев, Е. В. Никишин, А. П. Королев // Тезисы докладов 2 Международной конференции «Дифференциальные уравнения и их приложения». Саранск, 1996. С. 85.
  14. Денисов Б. Н. О выпрямляющих свойствах фоторезисторов, работающих в продольном режиме / Б. Н. Денисов, В. Я. Гришаев, Е. В. Никишин // Тезисы докладов Всероссийской научно-технической конференции «Перспективные материалы и технологии для средств отображения информации». Кисловодск, 1996. С. 86.
  15. Денисов Б. Н. Исследование электро- и фотолюминесценции при импульсном УФ-возбуждении / Б. Н. Денисов, Е. М. Бибанина, В. Я. Гришаев // Тезисы докладов Всероссийской научно-технической конференции «Перспективные материалы и технологии для средств отображения информации».





    Кисловодск, 1996. С. 85.

  16. Денисов Б. Н. Выход фотолюминесценции системы частиц с n-уровнями энергии при периодическом возбуждении / Б. Н. Денисов, В. А. Горюнов, А. П. Королев, Е. В. Никишин // Тезисы докладов Международной конференции «Осветление-96». Варна, 1996. С.25.
  17. Денисов Б. Н. Исследование электролюминесценции кристаллов АДР при постоянном и переменном напряжении / Б. Н. Денисов, Ю. А Маскаев //Тезисы докладов IV Всероссийского с международным участием совещания по материалам для источников света, электронных приборов и светотехнических изделий. Саранск, 1996. С.25.
  18. Денисов Б. Н. Технология изготовления и исследование проволочных электролюминесцентных конденсаторов / Б. Н. Денисов, Е. М. Бибанина, В. А. Горюнов // Тезисы докладов IV Всероссийского с международным участием совещания по материалам для источников света, электронных приборов и светотехнических изделий. Саранск, 1996. С.15.
  19. Денисов Б. Н. Расчет эффективности люминесценции с квадратичным законом рекомбинации при периодическом возбуждении / Б. Н. Денисов, Е. М. Бибанина, В. Я. Гришаев, Е. В. Никишин // Тезисы докладов Международной научно-технической конференции «Проблемы и прикладные вопросы физики». Саранск, 1997. С. 102-103.
  20. Патент на изобретение. № 2075105, 1997, бюл.7 Преобразователь спектра оптического излучения / Денисов Б.Н., Гришаев В.Я., Никишин Е.В., Горюнов В.А., Лавренко Л.М.
  21. Денисов Б. Н. Энергетический выход фотолюминесценции системы с тремя уровнями энергии при периодическом импульсном возбуждении / Б. Н. Денисов, В. А. Горюнов, А. П. Королев, Е. В. Никишин // Журнал прикладной спектроскопии. 1997. Т. 64. №2. С. 269272.
  22. Денисов Б. Н. К расчету эффективности преобразователей энергии, работающих в динамическом режиме / Б. Н. Денисов, В. Я. Гришаев, Е. В. Никишин // Труды третьей международной конференции «Дифференциальные уравнения и их приложения». Саранск, 1998. С. 120.
  23. Денисов Б. Н. Емкостной метод исследования центров захвата порошковых люминофоров / Б. Н. Денисов, Е. М. Бибанина, В. А. Горюнов, Е. В. Никишин // Письма в ЖТФ. 2000. Т.26. Вып. 11. С.4751.
  24. Денисов Б. Н. Исследование центров захвата цинкосульфидных люминофоров методом термостимулированной емкости / Б. Н. Денисов, В. И. Беглов, В. А. Горюнов, Е. М. Бибанина // Тезисы докладов V Всероссийского с международным участием совещание по материалам для источников света, электронных приборов и светотехнических изделий. Саранск, 2000. С.6668.
  25. Денисов Б. Н. Исследование полевой скорости генерации свободных носителей в МДПДМ – структурах на основе порошковых люминофоров / Б. Н. Денисов, В. И. Беглов, Е. М. Бибанина // Тезисы докладов II Международной научно-технической конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы физики» Саранск, 2001. С.48.
  26. Денисов Б. Н. Кинетика процессов разгорания свечения в МДПДМ порошковой электролюминесцентной структуре / Б. Н. Денисов, В. И. Беглов, Е. М. Бибанина // Сборник научных трудов III Всероссийской научно-технической конференции «Светоизлучающие системы. Эффективность и применение». Саранск, 2001. С.24-27.
  27. Патент на изобретение № 2175468, Россия, МПК-7 Н 05 В33/26,F21K2/08. Электролюминесцентный источник света / Б. Н. Денисов, А. П. Королев, Е. М. Бибанина, В. А. Горюнов (Россия). Опубл. 27.10.2001. Бюл. №30.
  28. Денисов Б. Н. МДПДМ структура на основе порошковых люминофоров / Б. Н. Денисов, В. И. Беглов, Е. М. Бибанина, В. А. Горюнов // Учебный эксперимент в высшей школе. 2002. №1. С.16 –18.
  29. Денисов Б. Н. Механизм выпрямления тока электролюминесцентным конденсатором / Б. Н. Денисов, Е. М. Бибанина // Труды V Международной конференции «Оптика, оптоэлектроника и технологии». Ульяновск, 2003. С. 146.
  30. Денисов Б. Н. Исследование явления переселения между центрами захвата в порошковых люминофорах методом термостимулированной емкости / Б. Н. Денисов, В. И. Беглов, Е. М. Бибанина, В. А. Горюнов // Труды V Международной конференции «Оптика, оптоэлектроника и технологии». Ульяновск, 2003. С. 145.
  31. Денисов Б. Н. Исследование миграции энергии в порошковых люминофорах методом термостимулированной емкости / Б. Н. Денисов, В. И. Беглов, Е. М. Бибанина, В. А. Горюнов // Тезисы докладов IV Международной научно-технической конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы физики». Саранск, 2003. С.40.
  32. Денисов Б. Н. Фазовый модулятор на основе RLC – делителя с фоторезистором в качестве управляемого сопротивления / Б. Н. Денисов, В. И. Беглов, Е. М. Бибанина // Материалы нано-, микро- и оптоэлектроники: физические свойства и применения: сб. тр. 2-ой межрегион. науч. шк. для студ. и аспирантов. Саранск, 2003. С.126.
  33. Денисов Б. Н. Метод разделения сложных спектров электролюминесценции / Б. Н. Денисов, В. И. Беглов, Е. М. Бибанина, В. А. Горюнов // Полупроводниковые и газоразрядные приборы. 2003. №1. С. 68 – 72.
  34. Патент на полезную модель № 36069, Россия, МПК-7 Н 03 С 5/02. Фазовый модулятор / Б. Н. Денисов, В. И. Беглов, Е. М. Бибанина (Россия). Опубл. 20.02.2004. Бюл. №5.
  35. Денисов Б. Н. Эффективность люминесценции при импульсно-периодическом возбуждении в рамках вероятностного метода / Б. Н. Денисов, В. А. Горюнов, Е. В. Никишин, А. П. Королев, В. Я. Гришаев // Полупроводниковые и газоразрядные приборы. 2004. №1. С. 74 – 80.
  36. Патент на полезную модель № 39240, Россия, МПК-7 Н 03 С 5/02. Передатчик с амплитудной модуляцией / Б. Н. Денисов, В. И. Беглов, К. Н. Нищев, В. Н. Турышев (Россия). Опубл. 20.07.2004. Бюл. №20.
  37. Денисов Б. Н. Функциональные электрические свойства резисторных оптронов / Б. Н. Денисов, В. И. Беглов // Труды Российского научно-технического общества радиотехники, электроники и связи им. А.С. Попова. Научная сессия посвященная дню радио. Москва, 2005. Вып. LX-2. С. 6-8.
  38. Денисов Б. Н. Влияние скорости генерации носителей на кинетику излучения планарных МДПДМ – структур / Б. Н. Денисов, Е. М. Бибанина // Материалы нано- микро- и оптоэлектроники: физические свойства и применение: сб. тр. 4-ой межрегион. молодежной науч. шк. Саранск, 2005. С.136.
  39. Денисов Б. Н. Устройство оптической памяти на основе планарных щелевых структур / Б. Н. Денисов, В. И. Беглов, Е. М. Бибанина // Письма в ЖТФ. 2006. Т.32. Вып. 4. С.70-75.
  40. Патент на полезную модель № 58725, Россия, МПК G01R23/16. Анализатор спектра электрических сигналов / Б. Н. Денисов, В. И. Беглов, К. Н. Нищев (Россия). Опубл. 27.11.2006. Бюл. №33.
  41. Денисов Б. Н. Радиотехнические устройства на основе резисторных оптронов / Б. Н. Денисов // Материалы нано- микро-, оптоэлектроники и волоконной оптики: физические свойства и применение: сб. тр. 6-ой Всерос. молодеж. науч. шк. Саранск, 2007. С. 149.
  42. Денисов Б. Н. Фоторезистор как многофункциональный элемент оптоэлектроники / Б. Н. Денисов // Радиотехника и электроника. 2007. Т.52. №4. С. 509-512.
  43. Денисов Б. Н. Скорость полевой генерации в электролюминесцентных планарных порошковых структурах / Б. Н. Денисов, Е. М. Бибанина // Журнал технической физики. 2008. Т.78. Вып. 1. С. 74-78.
  44. Денисов Б. Н. Исследование функциональных свойств фоторезистора, питаемого переменным напряжением / Б. Н. Денисов // Письма в ЖТФ. 2008. Т.34. Вып. 2. С.1-6.
  45. Денисов Б. Н. Фотонный аналог транзистора на основе резисторного оптрона для систем оптической обработки информации / Б. Н. Денисов // Мордовия: наука, инновации, новые технологии. Научно технический, обществе

    Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 ||
     

Похожие работы:










 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.