Онлайн Электрик > Электронная конференция «Электроэнергетика. Новые технологии»

Дата приоритета: 03.02.2014
Код ГРНТИ: 45.01.25
Сертификат участника: Скачать
Прислать статью

Оптоэлектронная пара на основе полупроводниковой структуры как датчик времени температуры, давления, освещения и других параметров

Ш.И. Набиев, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры электроэнергетики
К.М. Файзуллаев, ассистент кафедры электроэнергетики,
Наманганский инженерно- педагогический институт,
К.Б. Умаров, кандидат физико-математических наук,
АЛ "Дустлик" при НамИПИ
Узбекистан

Известно, что полупроводниковые приборы играют важную роль в создании измерительных и других устройств (приборов). В настоящее время с развитием технологии полупроводниковых приборов особенно нанотехнологии важность создания полупроводниковых приборов еще больше возросла. В данной статье мы считаем очень важным сообщить об идее создания оптоэлектронной полупроводниковой пары для измерения времени, температуры, давления других параметров, которая обладает целым рядом преимуществ по сравнению с применяющимися на практике [1].

Известно явление долговременных релаксаций проводимости, протекающих в неоднородных полупроводниках и полупроводниковых структурах, характерное время которых зависит от внешних воздействий - температуры , давления [2]. Кинетика имеет вид, показанный на рис. 1.

Рис. 1

Моменты времени t1 и t2 начало и конец внешнего воздействия. Характерное время определяется выражением

τ=τ0exp(Up/kT)

и ее величина лежит в пределах от долей миллисекунд до сотен тысяч лет , все зависит от температуры и величины Uр. Величина Uр может регулироваться в процессе изготовления и зависит от параметров полупроводника или полупроводниковой структуры.

Нами были исследованы ДРП в полупроводниках и создана теория ДРП, которая полностью объяснила все свойства ДРП.

Нам удалось смоделировать явление на простой двухслойной структуре. Это открывает возможности в создании и изготовлении полупроводниковых приборов, в том числе и измерительных.

Идея состоит в том, что на основе двухслойной структуры и светодиода можно создать датчик, который по измерению постоянной времени релаксации фотопроводимости (измерение частоты релаксационных процессов) измерять температуру, давление, использовать ее как датчик времени, а также датчик памяти и другие.

Рис. 2 – Электрическая схема приведена

Измерительное устройство состоит из датчика, усилителя низких частот с передающим устройством (УНЧ) преемника электромагнитных волн (РП) и анализатора частот (АЧ). Принцип измерения состоит в том, что внешнее воздействие (её величина) пределяет величину и на датчике появляются электрические колебания обусловленные изменением удельного сопротивления n-n+ полупроводниковой структуры. Сигналы электрического колебания, определенные внешним воздействием частоты, усиливается УНЧ и предаются в эфир в виде электромагнитных волн. Эти переменные электромагнитные волны принимает радиоприемник (РП) и анализатор частот (АЧ) определяет частоту колебаний. По величине частоты можно однозначно судить о величине измеряемого давления, температуры или можно использовать это устройство как датчик времени и другие.

Достоинствами этого датчика в отличии от имеющихся является следующее:

1. Малые габариты датчика (можно изготовить на основе наноструктур).

2. Непосредственное превращение измеряемого сигнала в электрические (не требуется прибора превращающего сигнал в электромагнитные колебания).

3. То, что датчик сам может находиться в любом месте вдали от измеряющего оператора (хоть в космосе или на другой планете).

4. То, что датчик универсальный и может измерять и давление, и температуру и интенсивность освещения и другие величины.

Использованная литература:

1. А.Я. Вуль, Ш.И.Набиев, А.Я.Шик. Журнал ФТП, II, стр. 506, 1977 г

2. Ш.И. Набиев, К.М. Файзуллаев Неоднородные полупроводники и приборы на их основе // Онлайн Электрик: Электроэнергетика. Новые технологии, 2014.–URL: http://online-electric.ru/articles.php?id=106 (Дата обращения: 03.02.2014)



Библиографическая ссылка на статью:
Ш.И. Набиев, К.М. Файзуллаев, К.Б. Умаров Оптоэлектронная пара на основе полупроводниковой структуры как датчик времени температуры, давления, освещения и других параметров // Онлайн Электрик: Электроэнергетика. Новые технологии, 2014.–URL: /articles.php?id=109 (Дата обращения: 30.11.2021)

Библиографическая ссылка на ресурс "Онлайн Электрик":
Алюнов, А.Н. Онлайн Электрик: Интерактивные расчеты систем электроснабжения / А.Н. Алюнов. - Режим доступа: http://online-electric.ru