Fórum témák
» Több friss téma |
Cikkek » Elektronikai alapismeretek - 7. Félvezetők: LED Elektronikai alapismeretek - 7. Félvezetők: LED
Szerző: Topi, idő: Jún 15, 2005, Olvasva: 38364, Oldal olvasási idő: kb. 3 perc
Ebben a cikkben a LED-ekről lesz szó. Azaz a fény emittáló diódákról.
Az optoelektronika az utóbbi évtizedben az elektronika egyik
legdinamikusabban fejlődő ágává vált. Nevét az elektronikai áram és a fény
kölcsönhatásáról kapta. Az elektronikai áram kissé szokatlannak tűnhet, ezzel
azt akarjuk érzékeltetni, hogy nem csak elektronáramlásról van szó. Lényeges,
hogy nem az elektromos áram fényhatásáról van szó, hiszen például az izzólámpát
nem tekintjük elektronikai eszköznek. Ugyanakkor nehéz meghúzni az elméleti
határvonalat, mert például a fénycső világító eszköz, de a fizikailag hasonló
elven működő plazma mátrix-kijelző többnyire az optoelektronikai katalógusokban
szerepel. A fizikailag szigorúan optoelektronikai alkatrésznek nevezhető oszcilloszkópcső
viszont a vákuumcsöveknél található. Optoelektronikai eszköznek számit például
a folyadékkristályos kijelző is. Ez viszont a fény szempontjából passzív alkatrész,
ugyanis (az optoelektronika egyik meghatározása szerinti) fényenergia-elektromos
energia oda-vissza való alakításában nem vesz részt.
A szilárdtest-optoelektronika (a továbbiakban optoelektronika) egyidős a tranzisztorral, hiszen a félvezető pn-átmenet fényérzékenységét a tranzisztor felfedezése óta ismerjük. Sokak előtt ismeretes az egyszerű kísérlet: régi üvegtokos gerániumtranzisztorról lekaparva a fekete festéket, a kristály megvilágításának erősségével az eszköz munkapontja befolyásolható. Ezen az elven működnek a ma használatos fotodiódák és fotótranzisztorok. Azonban, ha csak itt tartanánk, nem beszélhetnénk úgy az optoelektronikáról, mint az elektronika jól elhatárolható mellékágáról. Az optoelektronika a 60-as évek közepétől kezdett önálló életet élni, amikor megszülettek a fényemittáló diódák. Ez az új eszköz forradalmasította az optoelektronika fejlődését. Eddig ugyanis fényforrásul egyrészt a napfényt használtuk (amelynek energetikai hasznosítása a jó hatásfokú napelemek elterjedésével napjainkban szintén fejlődés alatt áll), másrészt pedig a mesterséges fényforrásokat. Ezek akár izzószálas, akár vákuumtechnikai eszközök, meglehetősen sok hátránnyal rendelkeznek. Méreteik, fényhasznosításuk, energiaigényük és nem utolsósorban mechanikai behatásokkal szembeni gyenge ellenálló képességük, élettartamuk és megbízhatóságuk messze elmarad a szilárdtest-elektronika korszerű eszközei (tranzisztorok, integrált áramkörök) által támasztott követelmények mögött. A fényemittáló dióda mindezen hátrányokat egycsapásra leküzdötte, és mindehhez járult még az az előny, hogy gyártástechnológiája hasonló a többi félvezető eszközéhez, s ezen felül integrálási technikára is alkalmas. A fényemittáló diódát angol nevének kezdőbetűiből (Light-EmittingDiode) LED-nek is szokás nevezni, a szakirodalomban gyakran így találkozunk vele. A fényérzékelő eszközök mellé tehát megszületett az egyenrangú szilárdtest fényforrás is, amellyel optoelektronikai információt adó-vevő berendezések építhetők. Ma már a híradástechnika és számítástechnika a hagyományos kábeles és rádióhullámos jeltovábbítás mellett új csatornát" kapott, a fényt. Első olvasásra talán csodálkozik az Olvasó, vajon milyen előnyökkel rendelkezhet a fény mint információhordozó, a hagyományos vörösréz vezetékkel, vagy a hifi minőségű URH rádióösszeköttetéssel szemben? A teljességre való törekvés nélkül néhány alapvető előnyt említhetünk:
Mindezekhez hozzá kell tennünk, hogy nagyobb távolságú fényösszeköttetések megoldhatók a szabad térben is. Üvegszáloptikákkal zavar- és reflexiómentes átvitelt létesíthetünk a számítógép és a háttértár néhány méteres távolságától a lakótelepek 1000m-t is elérő, tv-műsort elosztó hálózatáig. A száloptikás jeltovábbítást az élet más területein, is helyet kap: az orvosi diagnosztikában alkalmazott szondáktól kezdve a korszerű, negyedik generációs számítógépek alakfelismerő rendszeréig. Az elmondottak természetesen közel sem adnak teljes képet az optoelektronika
napjainkban is fejlődésben levő eszközeiről és rendszereiről. Nem említettük
pl. a BBD-tároló (BBD = Bucket Brigade Device) elvén működő tv-kamerák vagy
a különböző megoldású szilárdtest tv-képernyők lehetőségéit. Ezek ma még nagyrészt
kísérleti állapotban vannak, az amatőrök számára elérhetetlenek.
Értékeléshez bejelentkezés szükséges! |
Bejelentkezés
Hirdetés |