кої величини I, відповідно з законом Бугера-Ламберта:
I = I 0 (1 - R) e (-? x),
де R - коефіцієнт відбиття;
x - відстань від поверхні ПП до даної точки вздовж променя;
? - коефіцієнт поглинання (рівний товщині шару).
Поглинання світла пов'язане з різними процесами: збудженням електронів і переходом їх з валентної зони в зону провідності; зміна коливальної енергії атомів решітки.
Власні поглинання - це перехід електрона з валентної зони в зону провідності.
домішкові поглинання - пов'язано з іонізацією домішки або збудження електрона нейтральної домішки в кристалі.
Використовуються напівпровідникові прилади принцип роботи, яких заснований на фотоелектричні і електрооптичний перетворенні сигналів.
Електрооптичний ефект - це зміна комплексної діелектричної проникності в оптичному діапазоні під дією електричного поля. Це явище використовується для модуляції світла і управління світловим променем. Матеріали, призначені для використання ефекту, називають електрооптичними.
Ефект виникає за рахунок зміни діелектричної проникності (або показника заломлення n =? ? ) або розсіюванням світла при впливі зовнішнього електричного поля.
На практиці оцінюють ефект залежністю від U зовнішнього поля Е не самої діелектричної проникності в оптичному діапазоні, а зворотної їй величини а = 1/? , званої поляризаційної постійною (константою).
Ефект залежності від кристала. У центросімметрічни і ізотропному середовищі (рідинах) значення Е не залежить від знака прикладеної U (функція парна) (крива 1, малюнок 1.15)
В
Малюнок 1.15 - Залежність ? = f (E)
? а (? ) = RE 2 ,
тобто пропорційні квадрату напруженості (R - електрооптичний коефіцієнт Кюрі).
У нецентросиметричних - залежність лінійного? a = r ik ? k , це лінійний електрооптичний ефект, він існує тільки в речовинах, які володіють п'єзоефектом (крива 2).
Матеріали: ніобат, танталат, літій, зараз електрооптична кераміка.
Вона застосовується як елемент пам'яті, тому що зміни показника заломлення, викликані додатком Е, зберігаються і після зняття поля.
Існує особливий електрооптичний ефект - електрично кероване розсіювання світла.
Якщо кераміка поляризована паралельно напрямку поширення світла, то світло проходить через неї, майже не розсіюючись.
Якщо кристал поляризувати перпендикулярно напрямку, то світло інтенсивно розсіюється доменної структурою і майже не проходить в прямому напрямку, це використовується для зчитування інформації, що зберігається, можлива і запис, але для цього платину покривають шаром фотополупроводніка.
1.7 Жідкокрістальние прилади для відображення інформації
За структурою рідкі кристали поділяють на три класи: нематические, смектичні і холестерические.
У нематических кристалах подовжені молекули збудовані у вигляді ниток, як показано на малюнку 1.16, а (слово В«німеВ» по-грецьки означає нитка). Напрямок переважної орієнтації молекул є оптичною віссю кристала.
В
а - нематических; б - смектических; в - холестеричних
Малюнок 1.16 - Структура рідких кристалів
У смектических, рідких кристалах паралельно орієнтовані молекули упаковані в шари (малюнок 1,16, б) і таким чином мають велику ступінь упорядкування. Якщо одне й те ж речовина може знаходитися в обох рідкокристалічних модифікаціях, то смектіческой фаза розташована по температурі ближче до твердої фази, ніж нематического. Наприклад, в n-гептілоксібензойной кислоті відбуваються наступні фазові перетворення з підвищенням температури:
В
