光电子材料导论绪论.ppt

光电子材料与应用导论

许立新
[e-mail]一、绪论信息技术的发展趋势
信息技术的主要方面：
获取、传输、存储、显示和处理
电子信息技术－信息技术的主要支撑技术：
以电子学和微电子学为基础，信息的载体是电子；
通信从长波到微波，存储从磁芯到半导体集成，
运算使用的器件从电子管发展到
以大规模集成电路为基础的电子计算机等。电子信息技术速率瓶颈
信息的载体必然由电子发展到光子：
光子的速度比光子的速度快得多；
光的频率比无线电（微波）的频率高得多；
目前，信息的探测、传输、存储、显示、运算和处理已由光子和电子共同参与来完成
产生光电子学（optoelectronics）技术。第五页，编辑于星期六：十六点三十三分。第六页，编辑于星期六：十六点三十三分。第七页，编辑于星期六：十六点三十三分。信息处理技术和材料
信息传递技术和材料
信息存储技术和材料
信息显示技术和材料
信息获取技术和材料信息处理技术和材料固态纳米电子器件1998年出现了绝缘层上硅材料SOI（SiliconOnInsulator），它推动微电子技术的进一步发展。

与硅基材料及其器件相比，由于避免了器件与衬底间的寄生效应，SOI具有许多优点:
高的开关速度、高密度、抗辐射、无闭锁效应

与CMOS技术相比，SOI技术使芯片的性能提高35％。第十二页，编辑于星期六：十六点三十三分。第十三页，编辑于星期六：十六点三十三分。第十四页，编辑于星期六：十六点三十三分。第十六页，编辑于星期六：十六点三十三分。光信息处理信息传递技术和材料FibreLosses:Singlemodefibre LossesofGlasses&PolymerFibres玻璃及聚合物光纖的損耗第二十一页，编辑于星期六：十六点三十三分。第二十三页，编辑于星期六：十六点三十三分。第二十四页，编辑于星期六：十六点三十三分。第二十五页，编辑于星期六：十六点三十三分。第二十六页，编辑于星期六：十六点三十三分。第二十七页，编辑于星期六：十六点三十三分。第二十八页，编辑于星期六：十六点三十三分。第二十九页，编辑于星期六：十六点三十三分。第三十页，编辑于星期六：十六点三十三分。信息存储技术和材料巨磁电阻效应在高技术领域应用光存储信息显示技术和材料第三十五页，编辑于星期六：十六点三十三分。第三十七页，编辑于星期六：十六点三十三分。获取信息的技术和材料光电探测器第四十二页，编辑于星期六：十六点三十三分。传感器材料第四十五页，编辑于星期六：十六点三十三分。探测器材料
按光电转换方式，光电探测器可分为光电导型、光生伏打型（势垒型）和热电偶型。光电转换中根据探测的光子波长，分为狭能隙半导体材料（红外）和宽能隙半导体材料（可见和紫外）。宽能隙材料以Si、Ge、和GaN、AlN等为主，狭能隙半导体材料主要为铅盐、碲镉汞、SbIn等。近期光电探测器最大的进展在两个方面：(1)用超晶格（量子阱）结构提高了量子效率、相应时间和集成度；（2）制成了探测器列阵，可以用作成像探测。两者结合后最典型的例子为可以制成探测灵敏度极高的HgCdTe红外焦平面列阵（FPA），并成功地应用于红外遥感、成像等。
传感器材料
半导体传感器材料和光纤传感器材料，
在外场（光、热、电、磁等）作用下半导体的电性能发生变化，由此获得外场信息，对压力敏感的半导体，有由于压力影响产生电阻变化的压阻半导体材料，如Si、Ge、InSb、GaP等；有靠压电效应的II－VI和III－V族半导体化合物以及压电陶瓷（以BaTiO3为代表）等。对热敏感的半导体材料可分正温度系数（NTC）和负温度系数（PTC）材料。光电探测器皆为光敏半导体材料；磁电阻效应和霍耳效应将磁场强度转换成电信号的为磁敏半导体材料。
光在光纤中传输时，受外场的作用能引起振幅、位相、频率和偏振状态的变化。FibreOpticsSensorTechnologiesBrillouinScatteringApplications用途InterrogationofFibreBraggGratingFBGsResponsetoStrain&TemperatureWavelength-divisionMultiplexingofFBGSensorsWhatistheiradvantages?DynamicStrainMeasurement