半導(dǎo)體光學(xué)器件在電子信息領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用

趙宇雯

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，目前我國(guó)的電子信息技術(shù)水平也獲得了顯著的提升，被更好的應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)。在這個(gè)過(guò)程中，半導(dǎo)體光學(xué)器件做出了重要的貢獻(xiàn)。立足于現(xiàn)狀，首先介紹了半導(dǎo)體光學(xué)器件的定義與內(nèi)涵，其次對(duì)半導(dǎo)體光學(xué)器件的分類(lèi)情況進(jìn)行了解析，最后則重點(diǎn)闡述了半導(dǎo)體光學(xué)器件在電子信息領(lǐng)域的應(yīng)用，希望可以為行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造條件。

關(guān)鍵詞：半導(dǎo)體光學(xué)器件；電子信息；應(yīng)用實(shí)踐

引言

光電子技術(shù)逐漸成為我們生產(chǎn)生活中必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)。半導(dǎo)體光學(xué)器件在光電子技術(shù)中處于核心地位，可以為我們的生產(chǎn)提供必要的技術(shù)材料與能源支持。為了進(jìn)一步探討半導(dǎo)體光學(xué)器件在電子信息領(lǐng)域的應(yīng)用，現(xiàn)就半導(dǎo)體光學(xué)器件的定義與特征介紹如下。

1 半導(dǎo)體光學(xué)器件概述

半導(dǎo)體光學(xué)器件主要是通過(guò)光導(dǎo)體光電材料經(jīng)過(guò)特殊工藝加工后獲得的一種零部件，該零部件依靠半導(dǎo)體材料的特殊性能，可以制作各種探測(cè)器、發(fā)光器件，同事本身半導(dǎo)體都具有間接帶隙的特征，所以可以作為激光器的材料，從而有效推動(dòng)了激光相關(guān)領(lǐng)域的進(jìn)步與發(fā)展。

2 半導(dǎo)體光學(xué)器件的分類(lèi)

半導(dǎo)體光學(xué)器件在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，根據(jù)使用用途不同，可以劃分為各種不同的門(mén)類(lèi)，表述如下：

2.1 半導(dǎo)體二極管

半導(dǎo)體光學(xué)器件中，二極管屬于應(yīng)用較為廣泛的一種。該設(shè)備屬于PN節(jié)結(jié)構(gòu)，發(fā)光光譜為人眼可見(jiàn)的范圍。隨著定義的不斷擴(kuò)大，部分紅外波段的二極管也開(kāi)始納入到半導(dǎo)體二極管的行列當(dāng)中。事實(shí)上，隨著性能的不斷改進(jìn)，半導(dǎo)體二極管在工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平提升方面的價(jià)值也在逐漸放大，比如說(shuō)一些顯像設(shè)備的生產(chǎn)就離不開(kāi)二極管的應(yīng)用。

2.2 半導(dǎo)體激光器

半導(dǎo)體激光器是對(duì)半導(dǎo)體光學(xué)器件技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展。該設(shè)備相對(duì)于普通的二極管更為復(fù)雜，內(nèi)部性能優(yōu)異，同樣也是各種激光設(shè)備的核心部件。激光半導(dǎo)體材料主要采用光泵浦來(lái)實(shí)現(xiàn)激光，這個(gè)過(guò)程中除了復(fù)雜電子束設(shè)備之外，還需要包括有大功率的電源，整體設(shè)備的復(fù)雜度較高，所以技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中對(duì)于人員的技術(shù)要求也相對(duì)比較高。不過(guò)，該設(shè)備除了價(jià)格高之外，性能卻格外穩(wěn)定，所以具有較為廣泛的應(yīng)用條件和發(fā)展?jié)摿Α?/p>

2.3 半導(dǎo)體探測(cè)設(shè)備

半導(dǎo)體探測(cè)設(shè)備是基于常規(guī)光電二極管延伸出的設(shè)備，該設(shè)備的特征在于適應(yīng)許多難以實(shí)現(xiàn)PN結(jié)制造的材料與環(huán)境。整體來(lái)說(shuō)，該器件的適應(yīng)性較強(qiáng)，但是也存在暗電流較大以及量子效率不高等問(wèn)題，所以還需要結(jié)合實(shí)際的使用環(huán)境來(lái)進(jìn)行選擇，特別適應(yīng)于一些靈敏度要求較高或者效率較高的環(huán)境，這樣就可以在系統(tǒng)中更好的應(yīng)用，不過(guò)其目前存在的問(wèn)題還沒(méi)有得到妥善的解決，主要包括噪聲大、工藝技術(shù)相對(duì)復(fù)雜等等。

3 半導(dǎo)體光學(xué)器件在電子信息領(lǐng)域的應(yīng)用

3.1 光纖通信技術(shù)

半導(dǎo)體光學(xué)器件在電子信息中的應(yīng)用，核心就是通信技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用。光導(dǎo)通信最早出現(xiàn)于上個(gè)世紀(jì)的60年代，隨著時(shí)間的推移，該技術(shù)也逐漸成為現(xiàn)代激光通信的核心技術(shù)。從客觀上來(lái)看，光纖通信除了信息量大等優(yōu)勢(shì)之外，還具有不錯(cuò)的保密性以及抗干擾性能，同時(shí)材料本身的特征決定了該技術(shù)的應(yīng)用能夠占用更少的空間，提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性，并且材料來(lái)源十分廣泛，所以可以更好的適應(yīng)不同的使用空間。在不同類(lèi)型的場(chǎng)合中，半導(dǎo)體光學(xué)器件也具有特殊的工作條件與使用目的，可以通過(guò)相互搭配的方法達(dá)到意想不到的效果。

3.2 光纖傳感技術(shù)

光纖傳感技術(shù)是一種以半導(dǎo)體激光為基礎(chǔ)的傳感控制技術(shù)，該技術(shù)能夠借助于光纖當(dāng)做媒介，通過(guò)溫度、電磁場(chǎng)以及生化反應(yīng)等方式來(lái)達(dá)到測(cè)量控制的效果。值得注意的是，光場(chǎng)的強(qiáng)度以及相位的可靠性都是變化過(guò)程中值得關(guān)注的部分。光導(dǎo)體光電探測(cè)設(shè)備可以很好的借助于物理效應(yīng)與函數(shù)關(guān)系的設(shè)置來(lái)達(dá)到參數(shù)調(diào)整的目的，所以也是光纖獲取信息的主要技術(shù)途徑。由于兼顧了信息技術(shù)與光纖技術(shù)，所以傳統(tǒng)元器件的應(yīng)用范圍也就得到了拓展。

3.3 半導(dǎo)體測(cè)距儀

測(cè)距儀也是半導(dǎo)體光學(xué)器件應(yīng)用的實(shí)例之一。目前應(yīng)用較為普遍的測(cè)距儀包括主動(dòng)式與被動(dòng)式兩種模式。相比于傳統(tǒng)的測(cè)距儀而言，半導(dǎo)體測(cè)距儀的整體穩(wěn)定性更強(qiáng)，準(zhǔn)確度更高，同時(shí)設(shè)備的先進(jìn)性好，不需要大量的外部輔助就可以達(dá)到測(cè)量的效果。另外，不需要笨重的設(shè)備也降低了對(duì)于人工的需求，進(jìn)一步提升了技術(shù)應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。

3.4 發(fā)光管

半導(dǎo)體光學(xué)器件應(yīng)用于發(fā)光管設(shè)備時(shí)，其主要可以提供豐富的可見(jiàn)光波段的二極管，這樣就可以構(gòu)成豐富美麗的圖案。在實(shí)際生產(chǎn)生活中我們經(jīng)?？吹降奈淖?、圖案以及各種廣告牌都是借助于該技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。隨著信息技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，目前該技術(shù)也與信息技術(shù)相互匹配，從而實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離的控制與展示，降低了傳播的成本，促進(jìn)了相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展。

3.5 硬盤(pán)存儲(chǔ)技術(shù)

硬盤(pán)存儲(chǔ)技術(shù)作為現(xiàn)代光電子通信中的重要技術(shù)之一，其包括有讀和寫(xiě)兩個(gè)不同的技術(shù)環(huán)節(jié)。無(wú)論是讀還是寫(xiě)都需要借助于半導(dǎo)體激光器與探測(cè)器來(lái)實(shí)現(xiàn)，這樣的過(guò)程中對(duì)于設(shè)備的要求不高，只需要通過(guò)簡(jiǎn)單的技術(shù)與設(shè)備就可以達(dá)到硬盤(pán)讀取的效果。值得關(guān)注的是，該技術(shù)在實(shí)現(xiàn)讀寫(xiě)時(shí)其精度也與半導(dǎo)體光學(xué)器件的制作水平、材料選擇水平密切相關(guān)，所以在進(jìn)行技術(shù)實(shí)現(xiàn)時(shí)選擇合適的材料也是提升存儲(chǔ)技術(shù)應(yīng)用效果的前提之一。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，半導(dǎo)體光學(xué)器件在工業(yè)生產(chǎn)中具有廣泛的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在電子信息技術(shù)層面上。為了體現(xiàn)半導(dǎo)體光學(xué)器件在技術(shù)應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)與價(jià)值，就必須重點(diǎn)突出其在光纖通信技術(shù)、傳感技術(shù)以及光導(dǎo)體測(cè)距和發(fā)光管等技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用水平，同時(shí)做好光盤(pán)存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用與管理，從而在根本上促進(jìn)技術(shù)應(yīng)用效果，為經(jīng)濟(jì)建設(shè)與行業(yè)成長(zhǎng)創(chuàng)造條件。

參考文獻(xiàn)

[1]梁師國(guó)，曾志紅，陳曉莉，何俊，梁飛，張頡，羅勇.半導(dǎo)體探測(cè)器封前外觀自動(dòng)光學(xué)檢驗(yàn)系統(tǒng)研究[J].光通信研究，2019（03）：47-52.

[2]孫玉博，熊玲玲，張普，王明培，劉興勝.半導(dǎo)體激光器光束勻化系統(tǒng)的光學(xué)設(shè)計(jì)[J/OL].紅外與激光工程：1-7[2019-08-13]. http：//kns.cnki.net/ kcms/detail/12.1261.TN.20190415.1323.016.html.

[3]梁遠(yuǎn)蘭. 含In光電半導(dǎo)體材料的光學(xué)與結(jié)構(gòu)特性研究[D].廣西大學(xué)，2018.

[4]李穎穎. 硫化物半導(dǎo)體與貴金屬?gòu)?fù)合納米材料的制備及其光學(xué)響應(yīng)[D].武漢大學(xué)，2018.