Современное состояние оптоэлектронной элементной базы
В настоящее время оптоэлектроника возглавляет список полупроводниковых приборов с наибольшим объемом продаж (до 18 млрд. долл. США). СИД выполняются на основе гетероэпитаксиальных структур и обеспечивают световую отдачу более 25 лм/Вт (лампы накаливания – 15 лм/Вт). На основе супер-ярких СИД создаются крупноформатные цветные уличные экраны. Крупнейший в мире дисплей размером 36×27 м, установлен в Нью-Йорке. Он содержит 19 млн. шт. СИД красного, зеленого и синего цветов, воспроизводящих более 1 млрд цветов и оттенков. Экран воспроизводит текстовую, графическую и видеоинформацию, формируя четкие цветные изображения высокого качества, и работает со стандартными видео и компьютерными источниками сигналов. Широкое внедрение гигантских уличных экранов ограничивается их высокой стоимостью (55 тыс. долл./м2). Снижение ее величины на порядок сделает этот вид продукции рентабельным. Перспективным является использование для этих целей дешевых СИД на основе органических и полимерных материалов (OLED). Полноцветные информационные экраны на основе полимерных материалов имеют ряд преимуществ по сравнению с ЖКЭ: - относительная дешевизна; - простота технологии изготовления; - малое напряжение питания (3 ÷ 4 В); - очень высокая скорость переключения; - широкий выбор цветов и высокая четкость изображения. Оптоэлектронные приборы являются перспективными элементами сотовых телефонов, а именно, портативных дисплеев. Основные требования к ним: - снижение стоимости, веса и энергопотребления; - повышение надежности и долговечности; - улучшение качества воспроизведения информации; - повышение быстродействия. Переход к цветным дисплеям с высоким разрешением (вплоть до 800×600 пикселей) и быстродействием, превышающим 100 Кбит/с возможно при производстве дисплеев на основе органических СИД. Полупроводниковые излучатели «белого света» успешно заменяют лампы накаливания. Согласно прогноза в 2010г. эффективность СИД достигнет 50лм/Вт и более 10% мирового рынка ламп накаливания будут заменены, экономия электроэнергии оценивается суммой 40 млрд. долл. (это эквивалентно годовому производству энергии 40 атомных станций). В настоящее время ведется разработка полноцветных («кластерных») ламп, состоящих из нескольких СИД красного, зеленого и синего цветов свечения. Интенсивно ведется разработка высокоэффективных фотоприемников УФ – ИК-диапазона волн. Наиболее перспективными направлениями использования фотоприемников и изделий на их основе являются: - системы цифровой регистрации, обработки и передачи изображений; - телевизионные системы нового поколения, в частности, высокой четкости изображения; - системы наземной и ИК связи и мониторинга. Развитие оптоэлектронных ИМС позволяет повысить быстродействие и надежность функционирования современных волоконно-оптических линий передачи информации, электронно-вычислительных машин нового поколения, заменить в электронной технике малонадежные и неэкономичные электромагнитные реле, разработать и создать системы промышленной автоматики и телемеханики, а также охранных систем от несанкционированного доступа. Электронная промышленность Российской Федерации в настоящее время ориентирована на массовый выпуск лазеров и СИД на основе гетероструктур. За развитие и внедрение работ в этой области Ж.Алферов в 2000г. удостоен Нобелевской премии. Использование квантовых эффектов в наноструктурах позволяет создавать компактные, экономичные и долговечные полупроводниковые лазеры, пороговая плотность тока которых находится в пределах от 10 до 100А∙см-2. Налажено производство супер-ярких СИД силой света 2кд при токе 20мА и функционально законченных изделий на их основе. Начат выпуск высокоэффективных гетероструктур, обеспечивающих интенсивность электролюминесценции не менее 70мкд при токе 20мА. Проводятся работы по замене ламп накаливания полупроводниковыми излучателями.
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|