Diood, LED ja laser (0)

Laser ehk  valguskvantgeneraator  ehk optilinekvantgeneraator on valgusallikas, milles rakendatakse stimuleeritud kiirgust ja mis kiirgab koherentvalguse kitsaid kimpe . Ehitus-Laseri tööks on vaja aines (seda nimetatakse töötavaks aineks) luua olukord, kus suuremale energiale vastavatel tasemetel on rohkem elektrone kui väiksemale energiale vastavatel tasemetel. Elektronide niisugust jaotust nimetatakse pööratud jaotuseks. Ergastatud aatomite indutseeritud üleminekul kõrgemalt energiatasemelt madalamale tekib kiirgus, mis on indutseeriva kiirgusega identne nii lainepikkuse, levimissuuna, polarisatsiooni kui ka faasi poolest. Sellepärast on tekkiv kiirgus ergastamisviisist sõltumatult koherentne .[1]Laseri põhiline osa on peeglite vahele paigutatud pöördhõive seisundis keskkond. Lihtsaimal juhul liigub valgus optiliselt aktiivses keskkonnas edasi-tagasi, kusjuures üks peeglitest on osaliselt läbipaistev, mille kaudu laserkiir laserist väljubki.Sobiva lainepikkusega valgus võimendub optiivselt aktiivses keskkonnas. Peeglite tõttu läbib valgus võimendavat keskkonda korduvalt ja seetõttu võimendub mitu korda. Osa valgusest läbib poolpeeglit ning väljub laserkiirena.Selleks, et võimendavas keskkonnas püsiks pöördhõive, on sinna vaja pidevalt energiat juurde anda. Seda protsessi nimetatakse pumpamiseks . Põhiliselt kasutatakse pumpamiseks elektrivoolu või mingi muu lainepikkusega valgust (mis võib tulla ka teisest laserist).Tööpõhimõte- gaaslahendus täitegaasis, milleks on neoon, kuumutab keraamilise laseritoru sellise temperatuurini, et tekib sobiv metalliaurude kontsentratsioon ja gaaslahenduses tekkinud kiired elektronid ergastavadki metalliaatomeid, mis siis kiirgavad nendega samas faasis, ja tekib laserikiirgusKasutusalad-Meditsiinis( diagnostika ,ravi, kirurgia ,haavamdite tervenemise kiirendamine, kortsude silumine). Mõõtmiseks(Laserkaugusmõõtja on mõeldud asendama mõõdulinti ning joonlauda ning seda ilma abilist kasutamata.) Tehnoloogias (materjalide töötlemiseks-märkimiseks, keevitamiseks , puurimiseks, lõikamiseks) keemias-keemiatööstustes(reaktsioonide käiku kiiritamiseks). Fotoonikas
Diood  on elektroonikas kasutatav komponent, mille eesmärk on tagada vaid ühesuunaline elektrilaengute liikumine. Põhimõtteliselt lubab diood elektrivoolul liikuda ühes suunas, aga takistab selle liikumist teises suunas. Dioodi võib seega ette kujutada tagasilöögiklapi elektroonilise analoogina. Töökindlad, kiiretoimelised, väikesed, kerged ja tarbivad vähe võimsust. Nende parameetrid on kohati tüüritavad (näiteks fotodioodi voolu tüüritakse valgusega), kuid sõltuvad temperatuurist.Tööpõhimõte-on lihtne aru saada. Seda võib võrrelda uksega mis avaneb ühele poole, kuid ei avane teisele poole. Ehk siis teiste sõnadega: diood laseb voolu läbi ainult ühes suunas ja takistab selle läbipääsu teises suunas. Kui päri või vastuvool juhtub olema liiga tugev siis diood hävib.Kasutusalad- toiteplokkides, kus nad muudavad vahelduvvoolu (AC) alalisvooluks (DC). Selleks on vaja nelja dioodi või dioodsilda (mis koosneb neljast dioodist), trafot ja kondekaid. Dioode kasutades tuleks vaadata ka seda kas dioodid antud pinget ja voolu ka kannatavad. Sellega hoiate ära dioodi ja võibolla ka muude komponentide riknemise.  Valgusdioodid -indikaatoreina elektroonikaseadmeis, tekstide või numbrite kuvamiseks.
Pingestamata p-n siire
Kui ühes pooljuhtkristallis tekitada kaks erineva juhtivusega osa, üks elektronjuhtivusega ja teine aukjuhtivusega, siis nende erinevate juhtivustega osadeüleminekupiirkonda nimetatakse p-n-siirdeks. Selline olukord saadakse pooljuhtkristalli erinevate lisandite sisseviimise teel. Sellises kristallis on n-osas külluses elektrone ja p-osas külluses auke . Difusiooni toimel hakkab taolises olukorras toimuma laengukandjate vahetus. Tekkinud elektriväli on aga suunatud laengukandjate liikumusele vastu ja laengukandjate liikumine ühest osast teise toimub seni, kuni nende endi poolt tekitatud elektriväli selle katkestab. Laengute tõttu tekib p- ja n-kihi vahele potentsiaal, mille suurus sõltub ainest (germaaniumi korral ligikaudu 0,3  volti ; räni puhul pisut üle 0,6 voldi ).
Vastupingestatud p-n siire
Kui ühendada p-n-siire pingeallikaga selliselt , et pingeallika plussklemm oleks ühendatud n-osaga ja miinusklemm p-osaga, siis on vooluallika poolt tekitatud elektriväli samasuunaline p-n-siirde elektriväljaga. Elektriväljade liitumise  tõttu suureneb summaarne potentsiaalibarjäär veelgi. Samal ajal leiab aset ka enamuslaengukandjate liikumine (pingeallika elektrivälja mõjul) pingeallika klemmide poole ja ruumilaengu tihedus suureneb veelgi. Kuna elektriväli on nüüd siirdes eelnevaga võrreldes veelgi tugevam, siis ei saa enamuslaengukandjad siiret üldse läbida. Seda olukorda võib kujutada ka nii, nagu muutuks tõkkekiht paksemaks. Selliselt pingestatud siirde olukorda nimetatakse vastupingerežiimiks. p-n-siiret läbib  vastupinge olukorras ainult väga nõrk vool, mida nimetatakse vastuvooluks. Vastuvoolu põhjustajaks on vähemuslaengukandjad. Tingituna vähemuslaengukandjate piiratud kontsentratsioonist ei sõltu vastuvool siirdele rakendatud vastupingest.
Päripingestatud p-n siire
Kui ühendada p-n-siire vastupidise polaarsusega pingeallikaga, siis on ka esinevad nähtused vastupidised võrreldes eelmisega juhtumiga. Sel juhul on välise pingeallika poolt tekitatud elektriväli suunatud vastu p-n-siirde elektriväljale ja siirdes mõjuv elektriväli hakkab vähenema, muutub nulliks ja siis muudab koguni suunda. Samal ajal liiguvad enamuslaengukandjad siirde suunas, kuni laengud siirdes kaovad koos potentsiaali-barjääri kadumisega. Sellises olukorras hakkavad enamuslaengukandjad soodustatult läbima siiret ja kogu vooluringi läbib tugev vool. Selliselt pingestatud siirde olukorda nimetatakse ava- ehk pärisuunarežiimiks ja esinevat voolu ava- ehk pärivooluks. Seega näeme, et p-n-siirdel on ventiili omadus juhtida voolu ühes suunas, p-n-siire ongi sellest omadusest tulenevalt pooljuhtdioodide põhiosaks. Eri materjalidel on potentsiaalibarjäär erinev ja sellest tulenevalt algab ka pärivool erinevatel pingete väärtustel. (germaaniumil ligikaudu 0,3 volti, ränil natuke üle 0,6 voldi).
LED-ehk valgust eraldav diood.LED'e esineb paljudes värvides (punane, sinine, kollane jne). Neid kasutatakse valgustuseks  või mingi protsessi kontrolliks (näit kõvaketta aktiivsust näitab arvutil punane LED). Ka LED'e tuleb ühendada õiget pidi.Dioodsild:Dioodsild koosneb neljast dioodist mis on omavahel spets ühenduses. Dioodsilla ülesandeks on muuta vahelduvvool (AC) alalisvooluks (DC). All pildil on näidatud millised dioodsillad välja näevad ja kuidas 4'ja dioodi ühendamisel on saadud dioodsild.