半导体光电子学论文题目大全初中

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半导体光电发射的三步物理过程，并比较金属和半导体光电发射的差别？　　答：　　（1）半导体中电子吸收光子的能量而被激发到高能带上：　　（2）这些被激发的电子在向表面运动的过程中受到散射而损失一部分能量：　　（3）到达表面的电子克服表面的电子亲和势而逸出；　　金属在可见光范围内对入射光有高的反射，吸收率少，而半导体有较高的吸收系数，因此对于吸收光子而言，半导体更有效。金属因其自由电子浓度大，光子受到很强的电子散射，在运动很短的距离内就达到热平衡，这样只有近表面的光电子才能逸出表面，对于半导体，它的自由电子很少，光电子受到电子散射可以忽略不计，而造成光电子能量损失的主要原因是晶格散射，光电子与价键电子碰撞产生二次电子空穴对。　　光电倍增管电阻电容简明连接图，说明电阻链的电阻值如何选取，最后电容的作用？　　答：电位信号增大时，管内阻减小，使分压电阻链上的极间电压减少，造成放大倍数下降和光电特性变坏，为了减小内阻变化对电阻链的分流，要求分压电阻适当小。 Iin+Id=Iout+Ie 因为Iin远小于Iout，Id远大于Iout 所以Id约等于Ie=Ir Ir远大于20Iamax，所以R小于等于Uak/(20Iamax*n) Ir不能取太大，否则分压电阻链功耗增大。　　在光脉冲入射时，最后几级打拿极的瞬间电流很大，使最后几级分压电阻上的压降明显突变，导致阳极电流过早饱和，使光电倍增管灵敏度下降，为此常在最后三级电阻上并联电路电容，使电阻链上分压基本保持不变。　　说明近贴型光电系统所加电压与极间距离与像质的影响？　　答：图（略）　　当电子到达阳极时，落点的径向高度位 公式略　　由此可知，单能电子束最大弥散圆斑半径位 公式略 由此可知所加电压越大，半径越小，成像质量越高；电极极间距离L越小，成像质量越高。所以，为了得到较好的像质，应减小电极间距L，提高电压。　　光学传递函数：输出函数的傅里叶变换与输入函数的傅里叶变换之比；　　调制传递函数：线性扩展函数的傅里叶变换的模M(f);　　相位传递函数：线性扩展函数的傅里叶变换的幅角P(f)；　　对比传递函数：像函数的对比度与物函数的对比度之比。　　正弦物函数输入像管，说明其输出成像特征。　　答：（1）像的光强度仍为正玄分布，并且二者平均亮度相同，空间频率相同　　（2）经光学系统后，像的振幅为M(f)Im，调制度低于M(f)倍　　（3）像的交变部分附加一个初相角P(f)。　　说明二代像增强器的结构类型和各自的特点。　　（1）近贴式MCP像增强器　　优点：体积小，重量轻 轴上及轴外像质均匀 图像无畸变，放大率为1　　缺点：电子到达MCP的能量小，其增益受限 其MTF不及一代像管 寿命由于MCP的管壁放气而受影响 光反馈严重　　（2）静电聚焦式MCP像增强器　　特点：与近贴式像管比较，有如下改进：入射面的电子能量增大使整个管的增益增大 倒像管，其MTF优于近贴管　　二代管与三代管的比较　　（1）二代管的特点　　优点：体积小，重量轻，耗能少，供电方便 增益高且连续可调 由于电流饱和特性可防强光 可消除光晕　　缺点：噪声大　　（2）三代管特点　　优点：体积小，重量轻 增益高 防强光 可消除光晕 噪声低 图像分辨率高　　缺点：造价高 结构复杂 稳定性差　　与三代管相比，四代微光像增强器特点　　答：四代微光像增强器采用体电导MCP，其导电是由整个体材料组成，不需要烧氢处理，离子反馈大大减小，同时，采用自动脉冲门控电源，提高像增强器的信噪比，在目标探测距离和分辨率方面有很大提高，还减少光晕对像的影响，有助于改善其在强光下的视觉性能，其结构与第三代微光像增强器一样。　　为什么摄像管要进行光电积累，光电积累时间是多少？　　答：因为在电视的研究发展中遇到的主要问题是图像的传递、灵敏度的提高以及像质的改善。而这些问题都与电视系统的核心部件——摄像管密切相关，若没有信号的积累过程，光能的利用率太低，所以灵敏度低光电积累时间（N-1）T/N约40ms ，其中T位帧周期，N为像素数。　　说明电视系统光电转换、电光转换的特性。　　答：摄像管的光电转换特性指输出信号与产生该信号的光敏面上的辐射照度的函数关系，is=kEr，其中r值只有一定范围内才是常数，而在E很大时，由于is趋于饱和而使r值下降，曲线的弯曲点是信号趋于饱和的标志。　　L=kEr1r2r3=kEr，当r>1时，即L与E成超线性关系，此时亮单位更亮，暗单位更暗，致使整个图像对比增大，并且越是亮的区域，对比增大的越多，暗的区域对比相对缩小。当r<1时，L与E成超线性关系，暗区比亮区更大的亮度对比。　　图略　　说明PoB靶视像管的结构和工作原理。　　答：视像管的结构由光学系统、靶、电子枪、聚焦。扫描系统等组成。　　某个像素在光存储器件，靶右边电位位Vi=IiRi(1-e-t/RiCi)。像元的充电时间近似于帧周期Tf=40ms，因此电子束对它扫描之前，Ci右边电位最大Vim=IiRi(1-e-Tf/RiCi)。当电子束扫描像元时，接通时间为0625us，电流通过电阻Rb，电容Ci，负载Rl，靶电源Ut和地构成通路，电容器Ci放电，电容右侧电位被放至Vb接近于0，Ci电容器右边电位变化为Vb=Vim(1-e-t/(Rl+Rb)Ci)，Rb为某电阻，通常为10M，而Rl远小于1M，所以Vb=Vim(1-e-t/RbCi)，电荷变化量q=Ci(Vim-Vb)经电容C耦合出电流变化，信号从C耦合出来。　　画出浮置扩散层输出结构图，并说明工作原理。　　答：图略　　浮置扩散层的输出信号直接送给片子上的MOSFETT2的栅极。当Φ3由高电平转为低电平时，Φ3电荷转移到扩散层，节点D电位变化与信号电荷的关系ΔUd=Qs/CCfd为浮置扩散点上的总电容，ΔUd经T2放大后的电压增益为Gv=gmRl/(1+gmRl)，其输出电压为ΔVout=ΔUd*G当Φreset为正脉冲时T1管导通。Vgg电压直接加到D点上，使扩散层处于强反偏状态。当一个电荷输出完毕，下一个电荷还没输入之前，把前一个点荷包抽走，以便接受新信号。　　42说明帧/场转移面阵CCD工作原理。　　答：（1）光积分，在光敏区将光信号转化为电信号，光生电荷被收集在光敏区电极下的势阱中。　　（2）帧转移，在相当于场消隐时间内将光敏区信号转移入暂存区。　　（3）行转移，在相当于行消隐时间内将暂存区的电信号安一行一行的转移到水平读出寄存器　　（4）位转移，进入读出寄存器的信号电荷，在水平时钟驱动下，将行内电荷一个个读出，得到视频信号。　　说明行间转移结构CCD的工作原理　　答：（1）在光敏区进行信号积累，将光信号转化为电信号　　（2）完成一帧积累后，将积累的电信号转移给垂直移位寄存器　　（3）在帧扫描时，垂直移位寄存器中的电荷，从上到下，按每排依次进入水平寄存器读出。　　（4）位转移得到视频信号。

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1 绪论 (3)1 LED简介 (3)2 LED简介和构成 (3)3 LED屏的分类 (4)1 颜色可以分为 (4)2按显示器件分类 (5)3按显示方式分类 (5)4按发光点直径分类 (6)按显示方式分类 (6)2 LED点阵显示屏 (7)1 LED显示屏的提出 (7)2 LED显示屏的需求 (7)3 LED显示屏的开发环境 (8)1 显示屏驱动电路的选择 (8)2 亮度连续可调 (8)3 串行口的选择 (9)3 系统的具体设计与实现 (10)1 系统总框图 (10)2 硬件条件 (10)3 驱动部分 (11)1 LED显示屏行驱动电路 (11)2 LED显示屏列驱动电路 (12)4 亮度连续可调 (13)5 刷新频率的计算 (13)6 键盘 (13)7 软件方面 (14)1 主程序的流程图 (14)2 按键程序 (15)3 行列的扫描 (15)4 AT89S52部分程序码 (16)5 测试、结果及分析 (17)1 基本功能 (17)2 发挥部分功能 (17)3 其他发挥部分功能 (17)6 总结 (18)致谢 (19)参考文献 (20)1 绪论1 概述LED电子显示屏是随着计算机及相关的微电子﹑光电子技术的迅猛发展而形成的一种新型信息显示媒体。[9]它利用发光二极管构成的点阵模块或像素单元组成可变面积的显示屏幕，以可靠性高、使用寿命长、环境适应能力强、性能价格比高、使用成本低等特点，在短短的十来年中，迅速成长为平板显示的主流产品，在信息显示领域得到了广泛的应用。[5]2 LED简介和构成LED(Light Emitting Diode)即发光二极管是利用半导体的P-N结电致发光原理制成的一种半导体发光器件。[9] LED具有亮度高、功耗小、寿命长、工作电压低、易小型化等优点。[4]近几年来，它得到迅猛的发展和广泛的应用。从七十年代起，已有人开始用LED做为发光像素研制LED显示器。随着微机技术的发展和LED器件的成熟，LED 显示屏也得到迅猛的发展。目前已研制出多种规格的LED 屏，从色彩上讲有单色、多色、全色显示屏，从显示尺寸上讲，LED屏现已做到了数百平方米。[4]现已形成了一个新兴的高科技产业。最近，蓝色、纯绿色超高亮发光二极管相继研制成功并已商品化，用LED制成室外"大彩电"已成为现实，它标志着 LED显示技术达到了一个新的高度。LED显示屏是用发光二极管作显示像素而构成的显示屏，受空间限制小，适合于几平方米到几百平方米的屏幕，在此范围内和其它几种屏幕相比有较强优势，可表现文字、图形、图像、动画和视频，能较好地适应各种使用环境。[5] LED显示屏系统一般由微机、发送控制板、接收控制板、显示屏屏体、稳压电源及金属框架等部分构成。[5](1)微机微机主要用于大屏幕系统的操作和控制，体现在上层软件部分。用来制作、编辑欲显示的内容，包括文字、图像、表格，并设置各种节目的播放顺序及画面停留时间等。编辑完成后，微机用来运行播放制作好的内容。微机播放时，内容在微机的显示器上显示出来。电子信息与科学技术在现代工程管理中的应用【摘要】近年来，我国经济的迅猛发展把工程管理推入了人们的视野。随着社会的进步与发展，计算机信息技术发展水平也日渐提高，采用信息技术应用到工程管理中，其工作间将会大大减少，工作质量、工作效率也会得到大大提高。因此，电子信息和科学技术在现代工工程管理中的应用在我国现实生活中具有着十分重要的意义。【关键词】电子信息;科学技术;工程管理;应用在当前，随着电子信息科学技术的发展，在工程管理的领域中，以计算机信息技术为主的电子信息技术，越来越得到重视，尤其是在建筑工程管理领域中，将计算机电子信息技术与工程管理进行有效的结合，促进两者的共同进步和发展，不仅能使计算机的电子信息技术得到运用，还能提高工程的管理质量，在建筑工程造价管理和项目管理以及施工管理的工作中都产生了重要的作用。1 电子信息科学技术在工程领域中的应用现状企业的信息化管理系统是集组织模式、企业规范、业务流程以及信息技术为一体的综合化管理体系。计算机中的应用改变了传统的工程管理方法，提高了劳动生产力。但在施工的生产管理、施工过程的控制和监督等方面还是比较落后的。如何使用计算机信息技术对建筑业结构进行优化，如何提高企业与项目的管理水平，以及如何提高劳动生产率都是值得认真探讨和研究的紧迫课题。我国现代的工程承包、施工内容都非常丰富、涉及面极广、建设周期较长，加上经济环境错综复杂，使我国工程建设企业都面临着潜在风险。所以，如何利用快速发展的信息技术来对落后的局面进行改善，已变成企业首要解决的工作。从工程管理程序上来分析，工程管理的思路是信息分析、投标报价、工程施工、工程财务结算。财务领域和投标的计算机应用，在一般企业中只是作为工具使用，并未体现管理的功能。大型企业具有雄厚实力与规范管理，都在乎计算机信息技术的应用。在目前，市场上所引用的项目工程管理软件，主要侧重工程施工的进度控制与资源的总体调配，涉及工程管理中的高层理论化管理。但在我国实际使用中却不能适应工程的变化，资源的调配计划确实做得很好，但施工现场物资资源的调用没有按原计划进行，导致计划的全盘落空。针对现场管理的重要环节，并没有应用到采购、存储、领出和工地消耗为一体的计算机管理系统。工程的进度一直都以来是工程施工的首要任务，工程的按时完成是最重要的。但是，要提高企业的经济效益，只是讲进度是不够的，成本控制是效益的体现，随着市场的经济体制逐渐成熟，成本控制已成为施工企业中重要任务。2 电子信息科学技术在建筑项目工程管理中的功能建筑工程的项目管理是脑力劳动，它主要是依据建筑工程建设工作的实践经验，处理协调各方面的要求，把各项目资源分配到时间节点和恰当环境中，实施动态调整，以合理经济的方式完成预定的目的。电子信息科学技术在建筑工程的项目管理功能主要有以下几点:1 完成建筑工程在企业内部进行数据共享现代化的建筑工程项目中的电子信息科学技术系统运用了相对完善的数据管理，它的最大优势是确保数据共享。建筑工程项目管理可以利用那些管理数据共享作为企业内部所采用的标准。现代数据库的管理系统能够运用搜索方法，从上百万数据中寻找到指定的数据，这个过程只需要短短的几秒钟就可以实现了。2 保证统计的数据具有准确性建筑项目的资料数据能够以动态的方式将准确性的指定内容提交给工程项目管理人员，防止了人为因素所带来的各种缺点，有效的阻止了时间上的拖延和实际状况的错误判定。如果不能有效的解决这些问题，就会给工程项目带来不便。电子信息科学技术对工程项目进行模拟实施，在较短的时间内把同一项目进行千万次的模拟，因此，统计信息能帮助建筑工程的管理人员进行有效的实施决策管理。3 完成数据间的通信通过电子信息科学技术和网络技术，能完成建筑工程管理人员间的信息通信和发布，通过网络技术和公用传讯方式可以将企业总部和建设的施工现场联系起来，从而使供货商和各方之间进行信息交流，完成对远程数据的管理。3 提高工程管理电子信息科学技术应用水平的措施1 在掌握施工项目管理的信息化基础上，制定正确计划将电子信息科学技术应用于建筑项目工程管理是工作中的重要内容。不能只把信息化应用看作企业点缀，要把信息化的应用落到实处，处理建筑工程管理中的紧要问题，从而最大程度的发挥信息化技术作用。提高工程施工中的效率和水平对企业发展具有重要意义，所以，我们要利用电子信息科学技术来改造目前的水平与技术。提高工程管理的信息化，关键之处在于电子信息科学技术在其应用水平上的高低。企业要根据建筑工程施工管理所涉及到信息的存储自动化、信息的收集自动化、信息的检索工具化等技术和实际的管理水平，要制定出正确的计划，用科学的方法处理施工中出现的问题，进而最大化的实现现代化信息科学技术的有效率，逐步建立、完善工程施工的管理信息系统。2 运用因特网、局域网等载体，实现信息共享和网上公办社会的不断发展，使建设项目的规模逐步扩大，建筑工程所涉及到的单位比较的多，文件和相关信息也繁多复杂。过往的项目管理信息方式都是以纸为分析、记录的载体，分析整理后的数据还要一层层的经过多个部门进行转交，最后到达决策者的手中。这样的办公方式不仅仅浪费时间、财力和人力，还会降低工作效率，最主要的原因是因为转交次数过多而导致信息交流的完好性和有效性受到了严重的影响。因此，在这个信息的时代，要运用科学有效的信息技术来分析、传输第一手信息，并及时向决策者转达信息，从而才能提高工程施工的管理水平。3 开发相关的应用系统在因特网上开发出各种工程项目的信息管理系统，建立大的数据库和链接，把网上查询、网上投标、网上材料采购、网上会议等信息公布在大家面前，向有意向人员展现出一个信息交流和共享的平台，把纵向的信息交流方式转变为平行，这样的方法不仅能提高工作效率和信息准确性，还能促进企业间的沟通和合作，提高决策的准确度。在施工的过程中，也要把项目管理的信息系统与技术软件应用到该过程的管理，从而提高管理水平和效率。4 结束语综上所述，我国在建筑项目工程管理所采用信息化发展获得了较大的成功。但与国外的信息化技术相比，我国还存在着很大的问题。每个企业都应该根据自身的实际情况，科学合理的把信息技术应用到工程管理中，从而提高工作效率，从企业的长远发展来看，信息化技术对企业发展具有着深远意义。完

半导体光电发射的三步物理过程，并比较金属和半导体光电发射的差别？　　答：　　（1）半导体中电子吸收光子的能量而被激发到高能带上：　　（2）这些被激发的电子在向表面运动的过程中受到散射而损失一部分能量：　　（3）到达表面的电子克服表面的电子亲和势而逸出；　　金属在可见光范围内对入射光有高的反射，吸收率少，而半导体有较高的吸收系数，因此对于吸收光子而言，半导体更有效。金属因其自由电子浓度大，光子受到很强的电子散射，在运动很短的距离内就达到热平衡，这样只有近表面的光电子才能逸出表面，对于半导体，它的自由电子很少，光电子受到电子散射可以忽略不计，而造成光电子能量损失的主要原因是晶格散射，光电子与价键电子碰撞产生二次电子空穴对。　　光电倍增管电阻电容简明连接图，说明电阻链的电阻值如何选取，最后电容的作用？　　答：电位信号增大时，管内阻减小，使分压电阻链上的极间电压减少，造成放大倍数下降和光电特性变坏，为了减小内阻变化对电阻链的分流，要求分压电阻适当小。 Iin+Id=Iout+Ie 因为Iin远小于Iout，Id远大于Iout 所以Id约等于Ie=Ir Ir远大于20Iamax，所以R小于等于Uak/(20Iamax*n) Ir不能取太大，否则分压电阻链功耗增大。　　在光脉冲入射时，最后几级打拿极的瞬间电流很大，使最后几级分压电阻上的压降明显突变，导致阳极电流过早饱和，使光电倍增管灵敏度下降，为此常在最后三级电阻上并联电路电容，使电阻链上分压基本保持不变。　　说明近贴型光电系统所加电压与极间距离与像质的影响？　　答：图（略）　　当电子到达阳极时，落点的径向高度位 公式略　　由此可知，单能电子束最大弥散圆斑半径位 公式略 由此可知所加电压越大，半径越小，成像质量越高；电极极间距离L越小，成像质量越高。所以，为了得到较好的像质，应减小电极间距L，提高电压。　　光学传递函数：输出函数的傅里叶变换与输入函数的傅里叶变换之比；　　调制传递函数：线性扩展函数的傅里叶变换的模M(f);　　相位传递函数：线性扩展函数的傅里叶变换的幅角P(f)；　　对比传递函数：像函数的对比度与物函数的对比度之比。　　正弦物函数输入像管，说明其输出成像特征。　　答：（1）像的光强度仍为正玄分布，并且二者平均亮度相同，空间频率相同　　（2）经光学系统后，像的振幅为M(f)Im，调制度低于M(f)倍　　（3）像的交变部分附加一个初相角P(f)。　　说明二代像增强器的结构类型和各自的特点。　　（1）近贴式MCP像增强器　　优点：体积小，重量轻 轴上及轴外像质均匀 图像无畸变，放大率为1　　缺点：电子到达MCP的能量小，其增益受限 其MTF不及一代像管 寿命由于MCP的管壁放气而受影响 光反馈严重　　（2）静电聚焦式MCP像增强器　　特点：与近贴式像管比较，有如下改进：入射面的电子能量增大使整个管的增益增大 倒像管，其MTF优于近贴管　　二代管与三代管的比较　　（1）二代管的特点　　优点：体积小，重量轻，耗能少，供电方便 增益高且连续可调 由于电流饱和特性可防强光 可消除光晕　　缺点：噪声大　　（2）三代管特点　　优点：体积小，重量轻 增益高 防强光 可消除光晕 噪声低 图像分辨率高　　缺点：造价高 结构复杂 稳定性差　　与三代管相比，四代微光像增强器特点　　答：四代微光像增强器采用体电导MCP，其导电是由整个体材料组成，不需要烧氢处理，离子反馈大大减小，同时，采用自动脉冲门控电源，提高像增强器的信噪比，在目标探测距离和分辨率方面有很大提高，还减少光晕对像的影响，有助于改善其在强光下的视觉性能，其结构与第三代微光像增强器一样。　　为什么摄像管要进行光电积累，光电积累时间是多少？　　答：因为在电视的研究发展中遇到的主要问题是图像的传递、灵敏度的提高以及像质的改善。而这些问题都与电视系统的核心部件——摄像管密切相关，若没有信号的积累过程，光能的利用率太低，所以灵敏度低光电积累时间（N-1）T/N约40ms ，其中T位帧周期，N为像素数。　　说明电视系统光电转换、电光转换的特性。　　答：摄像管的光电转换特性指输出信号与产生该信号的光敏面上的辐射照度的函数关系，is=kEr，其中r值只有一定范围内才是常数，而在E很大时，由于is趋于饱和而使r值下降，曲线的弯曲点是信号趋于饱和的标志。　　L=kEr1r2r3=kEr，当r>1时，即L与E成超线性关系，此时亮单位更亮，暗单位更暗，致使整个图像对比增大，并且越是亮的区域，对比增大的越多，暗的区域对比相对缩小。当r<1时，L与E成超线性关系，暗区比亮区更大的亮度对比。　　图略　　说明PoB靶视像管的结构和工作原理。　　答：视像管的结构由光学系统、靶、电子枪、聚焦。扫描系统等组成。　　某个像素在光存储器件，靶右边电位位Vi=IiRi(1-e-t/RiCi)。像元的充电时间近似于帧周期Tf=40ms，因此电子束对它扫描之前，Ci右边电位最大Vim=IiRi(1-e-Tf/RiCi)。当电子束扫描像元时，接通时间为0625us，电流通过电阻Rb，电容Ci，负载Rl，靶电源Ut和地构成通路，电容器Ci放电，电容右侧电位被放至Vb接近于0，Ci电容器右边电位变化为Vb=Vim(1-e-t/(Rl+Rb)Ci)，Rb为某电阻，通常为10M，而Rl远小于1M，所以Vb=Vim(1-e-t/RbCi)，电荷变化量q=Ci(Vim-Vb)经电容C耦合出电流变化，信号从C耦合出来。　　画出浮置扩散层输出结构图，并说明工作原理。　　答：图略　　浮置扩散层的输出信号直接送给片子上的MOSFETT2的栅极。当Φ3由高电平转为低电平时，Φ3电荷转移到扩散层，节点D电位变化与信号电荷的关系ΔUd=Qs/CCfd为浮置扩散点上的总电容，ΔUd经T2放大后的电压增益为Gv=gmRl/(1+gmRl)，其输出电压为ΔVout=ΔUd*G当Φreset为正脉冲时T1管导通。Vgg电压直接加到D点上，使扩散层处于强反偏状态。当一个电荷输出完毕，下一个电荷还没输入之前，把前一个点荷包抽走，以便接受新信号。　　42说明帧/场转移面阵CCD工作原理。　　答：（1）光积分，在光敏区将光信号转化为电信号，光生电荷被收集在光敏区电极下的势阱中。　　（2）帧转移，在相当于场消隐时间内将光敏区信号转移入暂存区。　　（3）行转移，在相当于行消隐时间内将暂存区的电信号安一行一行的转移到水平读出寄存器　　（4）位转移，进入读出寄存器的信号电荷，在水平时钟驱动下，将行内电荷一个个读出，得到视频信号。　　说明行间转移结构CCD的工作原理　　答：（1）在光敏区进行信号积累，将光信号转化为电信号　　（2）完成一帧积累后，将积累的电信号转移给垂直移位寄存器　　（3）在帧扫描时，垂直移位寄存器中的电荷，从上到下，按每排依次进入水平寄存器读出。　　（4）位转移得到视频信号。

半导体光电子学论文题目大全高中

半导体激光器解析　　半导体物理学的迅速发展及随之而来的晶体管的发明，使科学家们早在50年代就设想发明半导体激光器，60年代早期，很多小组竞相进行这方面的研究。在理论分析方面，以莫斯科列别捷夫物理研究所的尼古拉·巴索夫的工作最为杰出。在1962年7月召开的固体器件研究国际会议上，美国麻省理工学院林肯实验室的两名学者克耶斯（Keyes）和奎斯特（Quist）报告了砷化镓材料的光发射现象，这引起通用电气研究实验室工程师哈尔（Hall）的极大兴趣，在会后回家的火车上他写下了有关数据。回到家后，哈尔立即制定了研制半导体激光器的计划，并与其他研究人员一道，经数周奋斗，他们的计划获得成功。像晶体二极管一样，半导体激光器也以材料的p-n结特性为基础，且外观亦与前者类似，因此，半导体激光器常被称为二极管激光器或激光二极管。早期的激光二极管有很多实际限制，例如，只能在77K低温下以微秒脉冲工作，过了8年多时间，才由贝尔实验室和列宁格勒（现在的圣彼得堡）约飞（Ioffe）物理研究所制造出能在室温下工作的连续器件。而足够可靠的半导体激光器则直到70年代中期才出现。半导体激光器体积非常小，最小的只有米粒那样大。工作波长依赖于激光材料，一般为6～55微米，由于多种应用的需要，更短波长的器件在发展中。据报导，以Ⅱ～Ⅳ价元素的化合物，如ZnSe为工作物质的激光器，低温下已得到46微米的输出，而波长50～51微米的室温连续器件输出功率已达10毫瓦以上。但迄今尚未实现商品化。光纤通信是半导体激光可预见的最重要的应用领域，一方面是世界范围的远距离海底光纤通信，另一方面则是各种地区网。后者包括高速计算机网、航空电子系统、卫生通讯网、高清晰度闭路电视网等。但就目前而言，激光唱机是这类器件的最大市场。其他应用包括高速打印、自由空间光通信、固体激光泵浦源、激光指示，及各种医疗应用等。晶体管利用一种称为半导体的材料的特殊性能。电流由运动的电子承载。普通的金属，如铜是电的好导体，因为它们的电子没有紧密的和原子核相连，很容易被一个正电荷吸引。其它的物体，例如橡胶，是绝缘体 --电的不良导体--因为它们的电子不能自由运动。半导体，正如它们的名字暗示的那样，处于两者之间，它们通常情况下象绝缘体，但是在某种条件下会导电。对半导体的早期研究集中在硅上，但硅本身不能发射激光。1948年贝尔实验室的William Schockley，Walter Brattain 和 John Bardeen 发明的晶体管。这一发明推动了对其它半导体裁的研究发展进程。它也为利用半导体中的发射激光奠定了概念性基础。1952年，德国西门子公司的 Heinrich Welker指出周期表第III和第V列之间的元素合成的半导体对电子装置有潜在的用途。其中之一，砷化镓或GaAs，它在寻找一种有效的通讯激光中扮演了重要角色。对砷化镓（GaAs）的研究涉及到三个方面的研究：高纯度晶体的叠层成长的研究，对缺陷和掺杂剂（对一种纯物质添加杂质，以改变其性能）的研究以及对热化合物稳定性的影响的分析。有了这些研究成果，通用电器，IBM和麻省理工大学林肯实验室的研究小组在1962年研制出砷化镓（GaAs）激光发生器。但是有一个老问题始终悬而未决：过热。使用单一半导体，（通常是GaAs）的激光发生器效率不是很高。它们仍需大量的电来激发激光作用，而在正常的室温下，这些电很快就使它们过热。只有脉冲操作才有可能避免过热（脉冲操作：电路或设备在能源以脉冲方式提供时的工作方式），可是通过这种工作方式不能通讯传输。科学家们尝试了各种方法来驱热一例如把激光发生器放在其它好的热导体材料上，但是都没成功。然后在 1963年，克罗拉多大学的Herbert Kroemer提出了一种不同的的方式--制造一个由半导体"三明治"组成的激光发生器，即把一个薄薄的活跃层嵌在两条材料不同的板之间。把激光作用限制在薄的活跃层里只需要很少的电流，并会使热输出量保吃持在可控范围之内。这样一种激光发生器不是只靠象把奶酪夹在两片面包那样，简单地塞进一个活跃层就能制造出来的。半导体晶体中的原子以点阵的方式排列，由电子组成化学键。要想制造出一个在两个原子之间有必要电子键连接的多层半导体，这个装置必须是由一元半导体单元组成，我们称之为多层晶体。 1967年，贝尔实验室的研究员Morton Panish 和 Izuo Hayashi 提出了用GaAs的修改型--即其中几个铝原子代替一些镓，一种称为"掺杂"的过程-- 来创造一种合适的多层晶体的可能性的建议。这种修改型的化合物，AlGaAs， 的原子间隔和GaAs相差不到1000分之一。研究人员提出，把 AlGaAs种植在GaAs 薄层的任何一边，它都会把所有的激光作用限制在GaAs层内。在他们面前，还要有几年的工作，但是通向"不间断状态" 激光发生器-在室温下仍能持续工作的微型半导体装置-的大门已经敞开了。还有一个障碍：怎样发射跨过长距离的光信号。长波无线电波可以很容易穿透浓雾和大雨，在空气中自由传播，但是短波激光会被空气中的水蒸气和其它颗粒反射回来，以至于不是被分散就是被阻挡住。一个多雾的天气会使激光通讯联络终断，因此光需要一个类似于电话线的导管。

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半导体光电子学论文题目大全及答案

半导体激光器解析　　半导体物理学的迅速发展及随之而来的晶体管的发明，使科学家们早在50年代就设想发明半导体激光器，60年代早期，很多小组竞相进行这方面的研究。在理论分析方面，以莫斯科列别捷夫物理研究所的尼古拉·巴索夫的工作最为杰出。在1962年7月召开的固体器件研究国际会议上，美国麻省理工学院林肯实验室的两名学者克耶斯（Keyes）和奎斯特（Quist）报告了砷化镓材料的光发射现象，这引起通用电气研究实验室工程师哈尔（Hall）的极大兴趣，在会后回家的火车上他写下了有关数据。回到家后，哈尔立即制定了研制半导体激光器的计划，并与其他研究人员一道，经数周奋斗，他们的计划获得成功。像晶体二极管一样，半导体激光器也以材料的p-n结特性为基础，且外观亦与前者类似，因此，半导体激光器常被称为二极管激光器或激光二极管。早期的激光二极管有很多实际限制，例如，只能在77K低温下以微秒脉冲工作，过了8年多时间，才由贝尔实验室和列宁格勒（现在的圣彼得堡）约飞（Ioffe）物理研究所制造出能在室温下工作的连续器件。而足够可靠的半导体激光器则直到70年代中期才出现。半导体激光器体积非常小，最小的只有米粒那样大。工作波长依赖于激光材料，一般为6～55微米，由于多种应用的需要，更短波长的器件在发展中。据报导，以Ⅱ～Ⅳ价元素的化合物，如ZnSe为工作物质的激光器，低温下已得到46微米的输出，而波长50～51微米的室温连续器件输出功率已达10毫瓦以上。但迄今尚未实现商品化。光纤通信是半导体激光可预见的最重要的应用领域，一方面是世界范围的远距离海底光纤通信，另一方面则是各种地区网。后者包括高速计算机网、航空电子系统、卫生通讯网、高清晰度闭路电视网等。但就目前而言，激光唱机是这类器件的最大市场。其他应用包括高速打印、自由空间光通信、固体激光泵浦源、激光指示，及各种医疗应用等。晶体管利用一种称为半导体的材料的特殊性能。电流由运动的电子承载。普通的金属，如铜是电的好导体，因为它们的电子没有紧密的和原子核相连，很容易被一个正电荷吸引。其它的物体，例如橡胶，是绝缘体 --电的不良导体--因为它们的电子不能自由运动。半导体，正如它们的名字暗示的那样，处于两者之间，它们通常情况下象绝缘体，但是在某种条件下会导电。对半导体的早期研究集中在硅上，但硅本身不能发射激光。1948年贝尔实验室的William Schockley，Walter Brattain 和 John Bardeen 发明的晶体管。这一发明推动了对其它半导体裁的研究发展进程。它也为利用半导体中的发射激光奠定了概念性基础。1952年，德国西门子公司的 Heinrich Welker指出周期表第III和第V列之间的元素合成的半导体对电子装置有潜在的用途。其中之一，砷化镓或GaAs，它在寻找一种有效的通讯激光中扮演了重要角色。对砷化镓（GaAs）的研究涉及到三个方面的研究：高纯度晶体的叠层成长的研究，对缺陷和掺杂剂（对一种纯物质添加杂质，以改变其性能）的研究以及对热化合物稳定性的影响的分析。有了这些研究成果，通用电器，IBM和麻省理工大学林肯实验室的研究小组在1962年研制出砷化镓（GaAs）激光发生器。但是有一个老问题始终悬而未决：过热。使用单一半导体，（通常是GaAs）的激光发生器效率不是很高。它们仍需大量的电来激发激光作用，而在正常的室温下，这些电很快就使它们过热。只有脉冲操作才有可能避免过热（脉冲操作：电路或设备在能源以脉冲方式提供时的工作方式），可是通过这种工作方式不能通讯传输。科学家们尝试了各种方法来驱热一例如把激光发生器放在其它好的热导体材料上，但是都没成功。然后在 1963年，克罗拉多大学的Herbert Kroemer提出了一种不同的的方式--制造一个由半导体"三明治"组成的激光发生器，即把一个薄薄的活跃层嵌在两条材料不同的板之间。把激光作用限制在薄的活跃层里只需要很少的电流，并会使热输出量保吃持在可控范围之内。这样一种激光发生器不是只靠象把奶酪夹在两片面包那样，简单地塞进一个活跃层就能制造出来的。半导体晶体中的原子以点阵的方式排列，由电子组成化学键。要想制造出一个在两个原子之间有必要电子键连接的多层半导体，这个装置必须是由一元半导体单元组成，我们称之为多层晶体。 1967年，贝尔实验室的研究员Morton Panish 和 Izuo Hayashi 提出了用GaAs的修改型--即其中几个铝原子代替一些镓，一种称为"掺杂"的过程-- 来创造一种合适的多层晶体的可能性的建议。这种修改型的化合物，AlGaAs， 的原子间隔和GaAs相差不到1000分之一。研究人员提出，把 AlGaAs种植在GaAs 薄层的任何一边，它都会把所有的激光作用限制在GaAs层内。在他们面前，还要有几年的工作，但是通向"不间断状态" 激光发生器-在室温下仍能持续工作的微型半导体装置-的大门已经敞开了。还有一个障碍：怎样发射跨过长距离的光信号。长波无线电波可以很容易穿透浓雾和大雨，在空气中自由传播，但是短波激光会被空气中的水蒸气和其它颗粒反射回来，以至于不是被分散就是被阻挡住。一个多雾的天气会使激光通讯联络终断，因此光需要一个类似于电话线的导管。

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半导体激光器解析　　半导体物理学的迅速发展及随之而来的晶体管的发明，使科学家们早在50年代就设想发明半导体激光器，60年代早期，很多小组竞相进行这方面的研究。在理论分析方面，以莫斯科列别捷夫物理研究所的尼古拉·巴索夫的工作最为杰出。在1962年7月召开的固体器件研究国际会议上，美国麻省理工学院林肯实验室的两名学者克耶斯（Keyes）和奎斯特（Quist）报告了砷化镓材料的光发射现象，这引起通用电气研究实验室工程师哈尔（Hall）的极大兴趣，在会后回家的火车上他写下了有关数据。回到家后，哈尔立即制定了研制半导体激光器的计划，并与其他研究人员一道，经数周奋斗，他们的计划获得成功。像晶体二极管一样，半导体激光器也以材料的p-n结特性为基础，且外观亦与前者类似，因此，半导体激光器常被称为二极管激光器或激光二极管。早期的激光二极管有很多实际限制，例如，只能在77K低温下以微秒脉冲工作，过了8年多时间，才由贝尔实验室和列宁格勒（现在的圣彼得堡）约飞（Ioffe）物理研究所制造出能在室温下工作的连续器件。而足够可靠的半导体激光器则直到70年代中期才出现。半导体激光器体积非常小，最小的只有米粒那样大。工作波长依赖于激光材料，一般为6～55微米，由于多种应用的需要，更短波长的器件在发展中。据报导，以Ⅱ～Ⅳ价元素的化合物，如ZnSe为工作物质的激光器，低温下已得到46微米的输出，而波长50～51微米的室温连续器件输出功率已达10毫瓦以上。但迄今尚未实现商品化。光纤通信是半导体激光可预见的最重要的应用领域，一方面是世界范围的远距离海底光纤通信，另一方面则是各种地区网。后者包括高速计算机网、航空电子系统、卫生通讯网、高清晰度闭路电视网等。但就目前而言，激光唱机是这类器件的最大市场。其他应用包括高速打印、自由空间光通信、固体激光泵浦源、激光指示，及各种医疗应用等。晶体管利用一种称为半导体的材料的特殊性能。电流由运动的电子承载。普通的金属，如铜是电的好导体，因为它们的电子没有紧密的和原子核相连，很容易被一个正电荷吸引。其它的物体，例如橡胶，是绝缘体 --电的不良导体--因为它们的电子不能自由运动。半导体，正如它们的名字暗示的那样，处于两者之间，它们通常情况下象绝缘体，但是在某种条件下会导电。对半导体的早期研究集中在硅上，但硅本身不能发射激光。1948年贝尔实验室的William Schockley，Walter Brattain 和 John Bardeen 发明的晶体管。这一发明推动了对其它半导体裁的研究发展进程。它也为利用半导体中的发射激光奠定了概念性基础。1952年，德国西门子公司的 Heinrich Welker指出周期表第III和第V列之间的元素合成的半导体对电子装置有潜在的用途。其中之一，砷化镓或GaAs，它在寻找一种有效的通讯激光中扮演了重要角色。对砷化镓（GaAs）的研究涉及到三个方面的研究：高纯度晶体的叠层成长的研究，对缺陷和掺杂剂（对一种纯物质添加杂质，以改变其性能）的研究以及对热化合物稳定性的影响的分析。有了这些研究成果，通用电器，IBM和麻省理工大学林肯实验室的研究小组在1962年研制出砷化镓（GaAs）激光发生器。但是有一个老问题始终悬而未决：过热。使用单一半导体，（通常是GaAs）的激光发生器效率不是很高。它们仍需大量的电来激发激光作用，而在正常的室温下，这些电很快就使它们过热。只有脉冲操作才有可能避免过热（脉冲操作：电路或设备在能源以脉冲方式提供时的工作方式），可是通过这种工作方式不能通讯传输。科学家们尝试了各种方法来驱热一例如把激光发生器放在其它好的热导体材料上，但是都没成功。然后在 1963年，克罗拉多大学的Herbert Kroemer提出了一种不同的的方式--制造一个由半导体"三明治"组成的激光发生器，即把一个薄薄的活跃层嵌在两条材料不同的板之间。把激光作用限制在薄的活跃层里只需要很少的电流，并会使热输出量保吃持在可控范围之内。这样一种激光发生器不是只靠象把奶酪夹在两片面包那样，简单地塞进一个活跃层就能制造出来的。半导体晶体中的原子以点阵的方式排列，由电子组成化学键。要想制造出一个在两个原子之间有必要电子键连接的多层半导体，这个装置必须是由一元半导体单元组成，我们称之为多层晶体。 1967年，贝尔实验室的研究员Morton Panish 和 Izuo Hayashi 提出了用GaAs的修改型--即其中几个铝原子代替一些镓，一种称为"掺杂"的过程-- 来创造一种合适的多层晶体的可能性的建议。这种修改型的化合物，AlGaAs， 的原子间隔和GaAs相差不到1000分之一。研究人员提出，把 AlGaAs种植在GaAs 薄层的任何一边，它都会把所有的激光作用限制在GaAs层内。在他们面前，还要有几年的工作，但是通向"不间断状态" 激光发生器-在室温下仍能持续工作的微型半导体装置-的大门已经敞开了。还有一个障碍：怎样发射跨过长距离的光信号。长波无线电波可以很容易穿透浓雾和大雨，在空气中自由传播，但是短波激光会被空气中的水蒸气和其它颗粒反射回来，以至于不是被分散就是被阻挡住。一个多雾的天气会使激光通讯联络终断，因此光需要一个类似于电话线的导管。

半导体物理迅速发展及随晶体管发明使科家早50代设想发明半导体激光器60代早期组竞相进行面研究理论析面莫斯科列别捷夫物理研究所尼古拉·巴索夫工作杰19627月召固体器件研究际议美麻省理工院林肯实验室两名者克耶斯（Keyes）奎斯特（Quist）报告砷化镓材料光发射现象引起通用电气研究实验室工程师哈尔（Hall）极兴趣家火车写关数据家哈尔立即制定研制半导体激光器计划并与其研究员道经数周奋斗计划获功像晶体二极管半导体激光器材料p-n结特性敞弗搬煌植号邦铜鲍扩基础且外观亦与前者类似半导体激光器称二极管激光器或激光二极管早期激光二极管实际限制例能77K低温微秒脉冲工作8间才由贝尔实验室列宁格勒（现圣彼堡）约飞（Ioffe）物理研究所制造能室温工作连续器件足够靠半导体激光器则直70代期才现半导体激光器体积非米粒工作波依赖于激光材料般6～55微米由于种应用需要更短波器件发展据报导Ⅱ～Ⅳ价元素化合物ZnSe工作物质激光器低温已46微米输波50～51微米室温连续器件输功率已达10毫瓦迄今尚未实现商品化光纤通信半导体激光预见重要应用领域面世界范围远距离海底光纤通信另面则各种区网者包括高速计算机网、航空电系统、卫通讯网、高清晰度闭路电视网等目前言激光唱机类器件市场其应用包括高速打印、自由空间光通信、固体激光泵浦源、激光指示及各种医疗应用等晶体管利用种称半导体材料特殊性能电流由运电承载普通金属铜电导体电没紧密原核相连容易电荷吸引其物体例橡胶绝缘体 --电良导体--电能自由运半导体名字暗示处于两者间通情况象绝缘体某种条件导电