半導體光學器件在電子信息領域的實際應用

趙宇雯

摘 要：隨著科學技術的快速發(fā)展，目前我國的電子信息技術水平也獲得了顯著的提升，被更好的應用于工業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)。在這個過程中，半導體光學器件做出了重要的貢獻。立足于現(xiàn)狀，首先介紹了半導體光學器件的定義與內(nèi)涵，其次對半導體光學器件的分類情況進行了解析，最后則重點闡述了半導體光學器件在電子信息領域的應用，希望可以為行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造條件。

關鍵詞：半導體光學器件；電子信息；應用實踐

引言

光電子技術逐漸成為我們生產(chǎn)生活中必不可少的一個環(huán)節(jié)。半導體光學器件在光電子技術中處于核心地位，可以為我們的生產(chǎn)提供必要的技術材料與能源支持。為了進一步探討半導體光學器件在電子信息領域的應用，現(xiàn)就半導體光學器件的定義與特征介紹如下。

1 半導體光學器件概述

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

2 半導體光學器件的分類

半導體光學器件在工業(yè)生產(chǎn)中應用廣泛，根據(jù)使用用途不同，可以劃分為各種不同的門類，表述如下：

2.1 半導體二極管

半導體光學器件中，二極管屬于應用較為廣泛的一種。該設備屬于PN節(jié)結構，發(fā)光光譜為人眼可見的范圍。隨著定義的不斷擴大，部分紅外波段的二極管也開始納入到半導體二極管的行列當中。事實上，隨著性能的不斷改進，半導體二極管在工業(yè)生產(chǎn)技術水平提升方面的價值也在逐漸放大，比如說一些顯像設備的生產(chǎn)就離不開二極管的應用。

2.2 半導體激光器

半導體激光器是對半導體光學器件技術的應用發(fā)展。該設備相對于普通的二極管更為復雜，內(nèi)部性能優(yōu)異，同樣也是各種激光設備的核心部件。激光半導體材料主要采用光泵浦來實現(xiàn)激光，這個過程中除了復雜電子束設備之外，還需要包括有大功率的電源，整體設備的復雜度較高，所以技術應用過程中對于人員的技術要求也相對比較高。不過，該設備除了價格高之外，性能卻格外穩(wěn)定，所以具有較為廣泛的應用條件和發(fā)展?jié)摿Α?/p>

2.3 半導體探測設備

半導體探測設備是基于常規(guī)光電二極管延伸出的設備，該設備的特征在于適應許多難以實現(xiàn)PN結制造的材料與環(huán)境。整體來說，該器件的適應性較強，但是也存在暗電流較大以及量子效率不高等問題，所以還需要結合實際的使用環(huán)境來進行選擇，特別適應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)中更好的應用，不過其目前存在的問題還沒有得到妥善的解決，主要包括噪聲大、工藝技術相對復雜等等。

3 半導體光學器件在電子信息領域的應用

3.1 光纖通信技術

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

3.2 光纖傳感技術

光纖傳感技術是一種以半導體激光為基礎的傳感控制技術，該技術能夠借助于光纖當做媒介，通過溫度、電磁場以及生化反應等方式來達到測量控制的效果。值得注意的是，光場的強度以及相位的可靠性都是變化過程中值得關注的部分。光導體光電探測設備可以很好的借助于物理效應與函數(shù)關系的設置來達到參數(shù)調(diào)整的目的，所以也是光纖獲取信息的主要技術途徑。由于兼顧了信息技術與光纖技術，所以傳統(tǒng)元器件的應用范圍也就得到了拓展。

3.3 半導體測距儀

測距儀也是半導體光學器件應用的實例之一。目前應用較為普遍的測距儀包括主動式與被動式兩種模式。相比于傳統(tǒng)的測距儀而言，半導體測距儀的整體穩(wěn)定性更強，準確度更高，同時設備的先進性好，不需要大量的外部輔助就可以達到測量的效果。另外，不需要笨重的設備也降低了對于人工的需求，進一步提升了技術應用的經(jīng)濟效應。

3.4 發(fā)光管

半導體光學器件應用于發(fā)光管設備時，其主要可以提供豐富的可見光波段的二極管，這樣就可以構成豐富美麗的圖案。在實際生產(chǎn)生活中我們經(jīng)常看到的文字、圖案以及各種廣告牌都是借助于該技術來實現(xiàn)的。隨著信息技術的應用與發(fā)展，目前該技術也與信息技術相互匹配，從而實現(xiàn)了遠距離的控制與展示，降低了傳播的成本，促進了相關領域的發(fā)展。

3.5 硬盤存儲技術

硬盤存儲技術作為現(xiàn)代光電子通信中的重要技術之一，其包括有讀和寫兩個不同的技術環(huán)節(jié)。無論是讀還是寫都需要借助于半導體激光器與探測器來實現(xiàn)，這樣的過程中對于設備的要求不高，只需要通過簡單的技術與設備就可以達到硬盤讀取的效果。值得關注的是，該技術在實現(xiàn)讀寫時其精度也與半導體光學器件的制作水平、材料選擇水平密切相關，所以在進行技術實現(xiàn)時選擇合適的材料也是提升存儲技術應用效果的前提之一。

4 結語

綜上所述，半導體光學器件在工業(yè)生產(chǎn)中具有廣泛的應用，主要體現(xiàn)在電子信息技術層面上。為了體現(xiàn)半導體光學器件在技術應用中的優(yōu)勢與價值，就必須重點突出其在光纖通信技術、傳感技術以及光導體測距和發(fā)光管等技術領域的應用水平，同時做好光盤存儲技術的應用與管理，從而在根本上促進技術應用效果，為經(jīng)濟建設與行業(yè)成長創(chuàng)造條件。

參考文獻

[1]梁師國，曾志紅，陳曉莉，何俊，梁飛，張頡，羅勇.半導體探測器封前外觀自動光學檢驗系統(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.半導體激光器光束勻化系統(tǒng)的光學設計[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]梁遠蘭. 含In光電半導體材料的光學與結構特性研究[D].廣西大學，2018.

[4]李穎穎. 硫化物半導體與貴金屬復合納米材料的制備及其光學響應[D].武漢大學，2018.