Aleksei Agesin IS14 VIKK 1.06.2015 iPooljuhtlaserid ja laserid referaat Pooljuhtlaserid Laserdiood ehk pooljuhtlaser on optoelektrooniline kiirgusallikas, milles tekib optiline kiirgus nagu valgusdioodiskielektronide ja aukude rekombineerumisel, s.t vastasmärgiliste laengukandjate ühinemisel. Ent laserdioodis ei toimu see spontaanselt, vaid stimuleeritult; seega toimub valguse võimendus kiirguse stimuleeritud ehk indutseeritud emissiooni tulemusena. Sel juhul tekkiv kiirgus on monokroomne (ühevärviline) ja koherentne, mispuhul elektromagnetlainete faasidevahe püsib muutumatuna. Valguskiirguse tekkimiseks laserdioodis on vaja, et rekombinatsioone koos kvantide ehk footonite eraldumisega toimuks rohkem kui kvantide
teine laser. Värvilaserite põhieelis on valguslaine pikkuse sujuv muudetavus laias vahemikus (umbes 0,3-1,3 m). See toimub astmeliselt värvaine vahetamise teel ning astme piires sujuvalt resonaatori spektraalselektoriga. · pooljuhtlaser (dioodlaser)- luuakse pöördhõive pooljuhikristalli juhtivus- ja valentsitsooni vahel ning kiirgus tekib elektronide ja aukude stimuleeritud rekombineerumisel. · kemolaserid- valguse genereerimiseks juhitakse kokku gaasid, mille reageerides tekivad ergastatud molekulid. Reaktsiooni vallandab harilikult valgustamine või elektrilahendus, mis tekitab vabu radikaale. Enamik kemolasereid kiirgab infrapunaalal (2-6 m), nende kasutegur ja võimsus on suured. KASUTAMINE · Tööstuses materjalide täpseks lõikamiseks, laserkeevituseks, puurimiseks
Värvustsenterlaserite lainepikkus on laias infrapunaalas reguleeritav. Tahkislasereid käivitatakse fotoergastusega (võimsate välklampidega, teiste laseritega, sealhulgas pooljuhtlaseritega). Paljudel juhtudel rakendatakse neid hiidvälkereziimis (seni suurim välkevõimsus 1014 W on USA tahkislaseril NOVA). Tahkislaserite eriliik on pooljuhtlaserid, milles luuakse pöördhõive pooljuhikristalli juhtivus- ja valentsitsooni vahel ning kiirgus tekib elektronide ja aukude stimuleeritud rekombineerumisel. Dioodlaserid Dioodlaserid ehk injektsioonlaserid on pooljuhtalaldid, millest tugeva pärivoolu (umbes 103 A/cm2) läbiminekul hakkab kiirgama alaldav siirdekiht pn-siire (homolaseris) või kahe heterosiirde vaheline kiht (heterolaseris). Dioodlaserid on väikseimad (kiirguri mõõtmed umbes 0,1 mm), ökonoomseimad (kasutegur on 50%) ning kasutatavaimad nüüdislaserid (üle 90% aastas toodetavate laserite arvust 1990. a. andmetel). Eelistatakse heterolasereid kui tõhusamaid.
p- ja n- juhtivusega osade üleminekupiirkonda nimetatakse p-n siirdeks Transistor on pooljuhtseadis, mille abil saab tekitada, lülitada, võimendada ja muundada elektrisignaali (voolu). Valgusdiood – LED, lühend sõnast light emitting diode – on pooljuhtseadis, mis muudab elektrienergia optiliseks kiirguseks (infravalgus, nähtav valgus või ultravalgus). Valgusdioodis muudetakse p-n siirdel elektronide ja aukude rekombineerumisel eralduv energia vahetult valguseks. 3. VAHELDUVVOOL Vahelduvvool on elektrivool, mille tugevus ja suund perioodiliselt muutuvad. Vahelduvvoolu tugevuse efektiivväärtuseks nimetatakse sellist alalisvoolu tugevust, mille korral eraldub vahelduvvooluringis võrdse aja jooksul sama suur soojushulk kui alalisvoolu korral. Vahelduvvoolu pinge ja voolutugevuse efektiivväärtusedPinge ja voolutugevuse maksimaalväärtuste ning efektiivväärtuste vahel on järgmised seosed: ja
oksüdeeriv dehüdreerimine) CH3CH3 + 1/2O2 à CH2==CH2 + H2O Pürolüüs ( raskemate naftasaaduste pürolüüsi nimetatakse krakkimiseks) Mida pikem on molekul, seda rohkem erinevaid radikaale saab tekkida tema lagunemisel Propaanist saavad tekkida järgmised radikaalid: vesinik, propüül, isopropüül, metüül, etüül. . . . . . CH3CH2CH3 à à 1.)H ; 2.)CH3CH2CH2 ;3.) CH3CHCH3 ; 4.) CH3 ; 5.) CH3CH2 Rekombineerumisel saavad tekkida näiteks järgmised ained 1+1 H2 1+4 CH4 1+5 C2H6 2+3 CH3CH2CH2CH(CH3)CH3 2+4 CH3CH2CH2CH3 2+5 CH3CH2CH2CH2CH3 3+3 CH3CH(CH3)CH(CH3)CH3 Nagu näha, tekib väga palju erinevaid saadusi ja pürolüüs pole hea meetod mingite kindlate ainete sünteesiks. Krakkimist kasutatakse eeskätt bensiini tootmiseks. Pikemad molekulid lagunevad kõige sagedamini umbes keskelt
lisandiioonid või värvustsentrid. Tahkislaserid on enamasti mõõduka kasuteguriga, kuid võimsad välkelaserid, mis genereerivad peamiselt spektri nähtavas ja lähiinfrapunapiirkonnas. Tahkislasereid käivitatakse fotoergastusega. Paljudel juhtudel rakendatakse neid hiidvälkereziimis. Tahkislaserite eriliik on pooljuhtlaserid, milles luuakse pöördhõive pooljuhikristalli juhtivus- ja valentsitsooni vahel ning kiirgus tekib elektronide ja aukude stimuleeritud rekombineerumisel. Dioodlaser Dioodlaserid ehk injektsioonlaserid on pooljuhtalaldid, millest tugeva pärivoolu läbiminekul hakkab kiirgama alaldav siirdekiht. Dioodlaserid on väikseimad, ökonoomseimad ning kasutatavaimad nüüdislaserid. Pooljuhtkiirguriga lasereis võib ergastiks olla ka elektronikimp (näiteks laserteleviisori ekraanis). Elektronlaser Elektronlasereis kiirgab võngutit läbiv ülikiirete, relativistlike elektronide kimp. Optilise resonaatori kaasabil hakkab süsteem genereerima
Värvustsenterlaserite lainepikkus on laias infrapunaalas reguleeritav. Tahkislasereid käivitatakse fotoergastusega (võimsate välklampidega, teiste laseritega, sealhulgas pooljuhtlaseritega). Paljudel juhtudel rakendatakse neid hiidvälkereziimis (seni suurim välkevõimsus 1014 W on USA tahkislaseril NOVA). Tahkislaserite eriliik on pooljuhtlaserid, milles luuakse pöördhõive pooljuhikristalli juhtivus- ja valentsitsooni vahel ning kiirgus tekib elektronide ja aukude stimuleeritud rekombineerumisel. Dioodlaserid ehk injektsioonlaserid on pooljuhtalaldid, millest tugeva pärivoolu (umbes 103 A/cm2) läbiminekul hakkab kiirgama alaldav siirdekiht pn-siire (homolaseris) või kahe heterosiirde vaheline kiht (heterolaseris). Dioodlaserid on väikseimad (kiirguri mõõtmed umbes 0,1 mm), ökonoomseimad (kasutegur on 50%) ning kasutatavaimad nüüdislaserid (üle 90% aastas toodetavate laserite arvust 1990. a. andmetel). Eelistatakse heterolasereid kui tõhusamaid.
Pooljuhtdioodide liike. Kõige laialdasemalt kasutatakse dioode vahelduvvoolu alaldamiseks. Dioodidel töötavad alaldid paljudes kodumasinate toiteseadmetes, liiklusvahendite elektrisüsteemides ja mujal. Eriotstarbelised dioodid: ventiilfotoelemendid ja päikesepatareid, GaAs ja GaP ühenditest valmistatud dioodid on valgusdioodid (ingl. LED). Pärivoolu korral hakkab see kiirgama valgust. Kiirguvad footonid saavad energiat elektronide ja aukude rekombineerumisest. Rekombineerumisel langeb elektron kõrgemalt energiatasemelt madalamale valentsitsooni ja see vabastabki energiat. Valgusdioode kasutatakse kaasajal indikaatoritena, kuna nad tarbivad tavalistest lampidest oluliselt vähem energiat. Valgusdioode võidakse kasutada ka lihtsamate tekstide ja numbrite esitamiseks automaatikaseadmetes või mõõteriistades. Samuti on ka väikesemõõtmelistes pooljuhtlaserites kasutuses valgusdioodid. Transistorid
kuid võimsad väikelaserid, mis genereerivad peamiselt spektri nähtavas ja lähi infrapunapiirkonnas. Tahkislasereid käivitatakse fotoergastusega ( võimsate välklampidega, teiste laseritega, sealhulgas pooljuhtlaseritega). Paljudel juhtudel rakendadakse neid hiidvälkereziimis.12 4.7 Pooljuhtlaserid Pooljuhtlaserid on tahkislaserite eriliik. Pöördhõive luuakse neis pooljuhikristalli juhtivus- ja valentsiooni vahel ning kiirgus tekib elektronide ja aukude stimuleeritud rekombineerumisel. See on üks kõige tavalisemaid laseritüüpe13 4.7.1. Dioodlaserid ehk injektsioonlaserid Dioodlaserid ehk injektsioonlaserid on pooljuhtalaldid, millest tugeva pärivoolu (umbes 103 A/cm2) läbiminekul hakkab kiirgama alaldav siirdekiht pn-siire (homolaseris) või kahe heterosiirde vaheline kiht (heterolaseris). Dioodlaserid on väikseimad (kiirguri mõõtmed umbes 0,1 mm), ökonoomseimad (kasutegur on 50%) ning kasutatavaimad nüüdislaserid (üle
15 (43) Pikkov lk 42 Elektroonika alused. Teema 4 Optoelektroonika elemendid ja infoesitusseadmed 16 (43) Pikkov lk 43 Elektroonika alused. Teema 4 Optoelektroonika elemendid ja infoesitusseadmed 17 (43) 4.3.2 Laserdiood Laserdioodis ehk injektsioonlaseris tekib optiline kiirgus nagu valgusdioodiski elektronide ja aukude rekombineerumisel. Laserdioodis ei toimu see spontaanselt, vaid stimuleeritult (LASER- Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation -"valguse võimendus kiirguse stimuleeritud emissiooni kaudu"). Sel juhul tekkinud kiirgus on monokromaatne ja koherentne s.t. elektromagnetlainete faaside vahe püsib muutumatuna. Laserdioodi struktuur on näidatud joonisel 4.13. Joonis 4.13. Laserdioodi struktuur (a) ja stimuleeritud kiirguse spektri näide (b) [2].
Värvustsenterlaserite lainepikkus on laias infrapunaalas reguleeritav. Tahkislasereid käivitatakse fotoergastusega (võimsate välklampidega, teiste laseritega, sealhulgas pooljuhtlaseritega). Paljudel juhtudel rakendatakse neid hiidvälkereziimis (seni suurim välkevõimsus 10 14 W on USA tahkislaseril NOVA). Tahkislaserite eriliik on pooljuhtlaserid, milles luuakse pöördhõive pooljuhikristalli juhtivus- ja valentsitsooni vahel ning kiirgus tekib elektronide ja aukude stimuleeritud rekombineerumisel. Dioodlaserid ehk injektsioonlaserid on pooljuhtalaldid, millest tugeva pärivoolu (umbes 103 A/cm2) läbiminekul hakkab kiirgama alaldav siirdekiht pn-siire (homolaseris) või kahe heterosiirde vaheline kiht (heterolaseris). Dioodlaserid on väikseimad (kiirguri mõõtmed umbes 0,1 mm), ökonoomseimad (kasutegur on 50%) ning kasutatavaimad nüüdislaserid (üle 90% aastas toodetavate laserite arvust 1990. a. andmetel). Eelistatakse heterolasereid kui tõhusamaid.
Pürolüüs ( raskemate naftasaaduste pürolüüsi nimetatakse krakkimiseks) Mida pikem on molekul, seda rohkem erinevaid radikaale saab tekkida tema lagunemisel Propaanist saavad tekkida järgmised radikaalid: vesinik, propüül, isopropüül, metüül, etüül. . . . . . CH3CH2CH3 à à 1.)H ; 2.)CH3CH2CH2 3.) CH3CHCH3 4.) CH3 5.) CH3CH2 Rekombineerumisel saavad tekkida näiteks järgmised ained 1+1 H2 1+4 CH4 1+5 C2H6 2+3 CH3CH2CH2CH(CH3)CH3 2+4 CH3CH2CH2CH3 2+5 CH3CH2CH2CH2CH3 3+3 CH3CH(CH3)CH(CH3)CH3 Nagu näha, tekib väga palju erinevaid saadusi ja pürolüüs pole hea meetod mingite kindlate ainete sünteesiks. Krakkimist kasutatakse eeskätt bensiini tootmiseks. Pikemad molekulid lagunevad kõige sagedamini umbes keskelt. Kahe alkaani
saab tekkida tema lagunemisel Propaanist saavad tekkida järgmised radikaalid: vesinik, propüül, isopropüül, metüül, etüül. 11. klassi Orgaanika konspekt Jaan Usin 4 . . . . . CH3CH2CH3 1.)H ; 2.)CH3CH2CH2 3.) CH3CHCH3 4.) CH3 5.) CH3CH2 Rekombineerumisel saavad tekkida näiteks järgmised ained 1+1 H2 1+4 CH4 1+5 C2H6 2+3 CH3CH2CH2CH(CH3)CH3 2+4 CH3CH2CH2CH3 2+5 CH3CH2CH2CH2CH3 3+3 CH3CH(CH3)CH(CH3)CH3 Nagu näha, tekib väga palju erinevaid saadusi ja pürolüüs pole hea meetod mingite kindlate ainete sünteesiks. Krakkimist kasutatakse eeskätt bensiini tootmiseks. Pikemad molekulid lagunevad kõige sagedamini umbes keskelt. Kahe alkaani
ekspresseerita pinnaretseptoreid (CD4, CD8, TCR); ei ekspresseerita veel RAG1 ja RAG2 valke, mis vajal. TCR ümberkorraldusteks. Tümosüüdid varajases arengustaadiumis double negative (DN) ; Samas ekspres. teisi pinnamolekule: c-Kit (tüvirakkude kasvufakt) CD44 (adhesioonimolekul); CD25 IL2 a-ahel. TCR geenid on veel ümberkorraldamata. DN T rakkudes algavad ümberkorraldused esmalt TCR - lookuses (alleelne välistamine), alles hiljem lookuses. Rekombineerumisel kasutatakse samu järjestusi ja rekombinaase kui antikehade puhul. TCR retseptorite ümberkorraldused toimuvad enne kui . st. et DN TCR retseptoreid tehakse varem (ca 5%). Kui seal on tulemus mitteproduktiivne, siis võetakse ette lookused. Retseptorite paljusus saavutatakse sarnaste mehhanismidega kui AK-del. Sagedasem on nukleotiidide lisamine ühenduskohtadesse. Ümberkorraldunud TCR -ahela geenid tagavad - ahela ekspressiooni ja ühinemise valguga mida nim.(preT-
79 10. OPTOELEKTROONSED KIIRGUSALLIKAD 10.1. Valgusdiood Valgusdiood ehk LED (Light Emitting Diode) on pooljuhtseadis, mis kiirgab teda läbiva voolu toimel kas nähtavat või infrapunast valgust. Valgusnähtused tekivad erinimeliste laengukandjate rekombineerumise (ühinemise) tulemusena pärivoolu reziimis (tavalistes dioodides püütakse rekombineerumist vältida). Rekombineerumine tekib p-n-siirdes või selle lähemas ümbruses. Rekombineerumisel, s.o elektroni ja augu liitumisel tekivad valguskvandid, s.o valgusnähtused. Selleks, et tekkinud valguskvandid saaksid pooljuhist lahkuda, tehakse p-tsoon võimalikult õhuke. Valgusdioodi ehitus ja väliskuju on toodud joonisel 10.1. JOONIS 10.1. Valguskvantide võnkesagedus, s.o. kiirguse värvus sõltub kasutatud pooljuht-materjalist. See on seotud materjali potentsiaalibarjääriga ja seepärast on ka eri värvusega valgudioodide avanemispinged ja päripingelangud erinevad Eri
0 2 JOONIS 2.5 2.7. Valgusdiood (Light Emitting Diode) Valgusdiood ehk LED on pooljuhtseadis, mis kiirgab teda läbiva pärivoolu toimel kas nähtavat või infrapunast valgust. Valgusnähtused tekivad erinimeliste laengukandjate rekombineerumise (ühinemise) tulemusena pärivoolu reziimis (tavalistes dioodides püütakse rekombineerumist vältida). Rekombineerumine tekib P-N-siirdes või selle lähemas ümbruses. Rekombineerumisel, s.o elektroni ja augu liitumisel tekivad valguskvandid, s.o valgusnähtused, kuna augu ja elektroni liitumisel tekib energia ülejääk Selleks, et tekkinud valguskvandid saaksid pooljuhist lahkuda, tehakse P-tsoon võimalikult õhuke. Valgusdioodi ehitus ja väliskuju on toodud joonisel 2.6. 17 JOONIS 2.6.. Valguskvantide võnkesagedus, s.o. kiirguse värvus sõltub kasutatud pooljuht-materjalist.
5 2.7. Valgusdiood (Light Emitting Diode) Valgusdiood ehk LED on pooljuhtseadis, mis kiirgab teda läbiva pärivoolu toimel kas nähtavat või infrapunast valgust. Valgusnähtused tekivad erinimeliste laengukandjate rekombineerumise (ühinemise) tulemusena pärivoolu reziimis (tavalistes dioodides püütakse rekombineerumist vältida). Rekombineerumine tekib P-N-siirdes või selle lähemas ümbruses. Rekombineerumisel, s.o elektroni ja augu liitumisel tekivad valguskvandid, s.o valgusnähtused, kuna augu ja elektroni liitumisel tekib energia ülejääk Selleks, et tekkinud valguskvandid saaksid pooljuhist lahkuda, tehakse P-tsoon võimalikult õhuke. Valgusdioodi ehitus ja väliskuju on toodud joonisel 2.6. JOONIS 2.6.. Valguskvantide võnkesagedus, s.o. kiirguse värvus sõltub kasutatud pooljuht-materjalist. See on
annaabi.ee 
