《光电子材料与器件》-题库
光电子材料和器件全
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光耦合器
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光调制器
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波分复用器
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光电子材料和器件的分类
——光电子材料的分类 ——光电子器件的分类
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光电子材料的分类
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1、固体激光材料 2、光学功能材料 3、光纤材料 4、光储存材料 5、光显示材料
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平板显示：相对于CRTБайду номын сангаас言的,一般指LOGO
厚度小于屏幕对角线1/4的
显示器.
优点：
1、器件的核心层厚度很薄,厚度可以 小于1毫米 2、没有视角问题,可在很大的角度内, 显示画面不失真 3、低温特性好 4、器件为全固态结构,无真空、液体 物质,抗震性好
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光伏发电：根据光生伏打效应原理LOG,O利
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光电子器件的分类
1、光源 2、调制器 3、光波导器件 4、光电探测器件 5、光成像器件 6、显示器件
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光电子 的
应用
及
发展
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光电子的应用
1、景观照明 2、激光打标,焊接,开孔 3、高帧频CMOS相机爆炸、姿态 4、光纤陀螺 5、星图定位 6、红外热成像云爆、温压 7、光幕靶、天幕靶弹丸定位、测速
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光波导器件 光纤
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调制器：波导调制器 、半导体调制器LOGO
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光探测器件辐射与测量、光电检测：光电LO二GO 极管
、雪崩光电二极管、光电三极管、光敏电阻、光电 池、CCD器件.
光电子材料与器件考试试题
光电子材料与器件考试试题
一、选择题：
1. 下列哪种材料不属于光电子材料？
A. 硅
B. 红宝石
C. 铜
D. 石英玻璃
2. 以下哪种器件不属于光电子器件？
A. 光电二极管
B. 晶体管
C. 激光器
D. 光纤
3. 光电二极管是将光电效应和何种效应结合成的器件？
A. 霍尔效应
B. 热电效应
C. 压电效应
D. 光电效应
4. 下列哪种光电子材料是半导体？
A. 铬
B. 镓砷化镓
C. 银
D. 铝
5. 光纤是由哪种材料制成的？
A. 红宝石
B. 石英玻璃
C. 铜
D. 铁
二、填空题：
6. 光电子器件有什么特点？__________
7. 光电效应是指材料受到光照后产生__________的现象。
8. 透明度较好的材料是做__________的好材料。
9. 激光器是一种能产生__________ 的器件。
10. 在光电子器件中，常用的探测器件有__________和__________。
三、简答题：
11. 请简要解释光电效应的原理，并说明在光电子器件中的应用。
12. 什么是激光器？请说明其结构和工作原理。
13. 光电二极管的工作原理是什么？它在哪些领域有广泛的应用？
四、计算题：
14. 某光电子器件的能带宽度为1.5 eV，若输入的光子能量为2.5 eV，求该光子被吸收后产生的电子的动能。
15. 如果一个光电子器件的反射率为30%，则透射率是多少？
以上为光电子材料与器件考试试题，祝您好运！。
光电子材料与器件-2 MOCVD growth
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Introduction
Why MOCVD ?
❖ Very high quality of grown layers (high growth rate and doping uniformity/reproducibility)
❖ High throughput and no ultra high vacuum needed (-compared to MBE) (Economically advantageous, high system up-time)
❖ Highest flexibility (Different materials can be grown in the same system)
❖ Growth of sharp interfaces possible very suitable for heterostructures, (e.g., multi quantum wells (MQW))
Some of the sources like AsH3 are very toxic.
4
Introduction
Some about the name of MOCVD
In the reference, MOCVD also have some other names. Different people prefer different name. All the names refer to the same growth method.
3
Introduction
Compare of epitaxial methods
Growth method
LPE (Liquid phase epitaxy)
光电子技术基础题库
光电子技术基础题库一．填空题1、光电子器件按功能分为光源器件、光传输器件、光控制器件、光探测器件、光存储器件，光源器件分为 光源和 光源。
2、某一半导体材料的禁带宽度为3.1 电子伏特，则该半导体本征吸收的长波极限为 纳米。
3、最早的电光源是炭弧光灯，最早的激光器是1960年由美国家的梅曼制作的激光器。
4、当受激辐射大于受激吸收的时候，物质对外表现为光 ，当受激辐射小于受激吸收时候，物质对外表现为光 。
5、激光器的基本结构包括 ， ， 。
6、受激辐射产生的光的特点是： 好， 好， 好。
7、发光的方式很多，但根据余辉的长短可将发光大致分成 和 两类。
8、光电探测器的物理效应可以分为三大类： 、和 。
9、太阳能电池是利用半导体的 原理直接把光能转化为电能的装置。
10、光纤由传导光的 和外层的 两同心圆形的双层结构组成，且12n n 。
外面再包以一次涂覆护套和二次涂覆护套。
11.根据液晶的分子不同可以将其分为 、 和 液晶。
12. 按照声波频率的高低以及声波和光波作用的长度不同，声光相互作用可以分为 衍射和 衍射 。
13. 在间接带隙半导体中，电子由价带顶跃迁到导带底时，需要同时吸收或发射 ，以补偿电子准动量的变化。
14.光波在光纤中传播有3种模式，导模（传输模），和。
15. 光在各向同性介质中传播时，复极化率的实部表示与频率的关系，虚部表示物质与频率的关系。
16、液晶显示所用的液晶材料是一种兼有和双重性质的物质，它的棒状结构在液晶盒内一般平行排列，但在电场作用下能改变其排列方向。
17、某一半导体材料的禁带宽度为2.6 电子伏特，则该半导体本征吸收的长波极限为纳米。
18、光纤通光电子器件按功能分为光源器件、光传输器件、光控制器件、光探测器件、光存储器件，光传输器件分为光学元件(如棱镜、透镜、光栅、分束器等)、和等。
19、受激辐射产生的光的特点是：好，好，好。
20、激光器按工作方式区分可分为和激光器。
21.光电子技术主要研究光与物质中的电子相互作用及其的相关技术，是一门新兴的综合性交叉学科。
最新光电子材料与器件
光电子材料与器件光电子材料与器件绪论1 例举信息技术与光电子技术所涵盖的几大方面：信息技术主要包括信息的产生、传输、获取、存储、显示、处理等六大方面；与之相对应的光电子技术主要包括光的产生与转化、光传输、光探测、光存储、光显示、光信息处理。
2 简述光电子技术的定义及其特征：光电子技术：是电子技术与光子技术相结合而形成的一门新兴的综合性的交叉学科，主要研究光与物质中的电子相互作用及其能量相互转换的相关技术。
光电子技术的特征：光源激光化、传输波导（光纤）化、手段电子化、现代电子学中的理论模式和电子学处理方法光学化。
3 简述信息技术的发展趋势及各阶段的主要特点：第一阶段——电子信息技术其特征是：信息的载体是电子；半导体，计算机等第二阶段——光电子信息技术其特征是：光子技术和电子技术相结合；激光器，光纤等第三阶段——光子信息技术其特征是：以光子作为信息的载体；全光通信，光计算机等4 简述光子传递信息的特点：（1）极快的响应时间，可用于超高速、宽带通信（2）传输信息容量大（3）信息传输过程中失真小（4）高抗干扰、高可靠性（5）光储存具有储存量大、速度快、密度高、误码率低的优点总之，超高速、抗干扰、大容量、高可靠性是光子技术的特点。
太阳能电池1、举例说明太阳能利用的优缺点优点：普遍（不受地域及技术条件限制，无需开采和运输）洁净（不产生废渣、废水、废气，无噪声，不影响生态）巨大（1.68×1024cal/年，相当于20万亿吨标准煤燃烧的热量）缺点：能流密度低（1kw/m2，需要相当大的采光集热面才能满足使用要求）不稳定（受时间，天气影响明显）大规模使用的成本和技术难度均很高（5～15倍）2、例举太阳能电池发展史中的里程碑事件1839年法国科学家E. Becquerel发现液体的光生伏特效应（简称光伏现象）1954年美国贝尔实验室三位科学家关于单晶硅太阳电池的研制成功，在太阳电池发展史上起到里程碑的作用3、光电效应包括哪几类？举出每类的代表性器件光电效应(photoelectric effect)：物体吸收了光能后转换为该物体中某些电子的能量而产生的电效应。
(完整版)光电子技术题目与答案
6)光电二极管是指以光导模式工作的结型光伏探测器常见的光电二极管有Si光电二极管、PIN光电二极管、雪崩光电二极管等类型（写出两种）。
7)光热探测器由热敏元件、热链回路、大热容量的散热器三部分构成，常见的光热探测器有热敏电阻、热释电探测器（写出两种）。
缺点：显示视角小 响应速度慢 非主动发光
7)比较TN－LCD和STN－LCD的特点。
答：TN-LCD利用扭曲向列相液晶的旋光特性，液晶分子的扭曲角为90度，电光特性曲线不够陡峻，由于交叉效应，在采用无源矩阵驱动时，限制了其多路驱动能力。
STN-LCD的扭曲角在180-240度范围内，曲线陡度的提高允许器件工作在较多的扫描行数下，利用了超扭曲和双折射两个效应，是基于光学干涉的显示器件。
3)等离子体是以电子、离子及未电离的中性粒子的集合组成，整体呈中性的物质形态，是固、液、气外，物质的第4态。
4)试说明注入电致发光和高场电致发光的基本原理。
答：注入：利用少数载流子流入PN结直接将电能转换为光能
高场：将发光材料粉末与介质的混合体或单晶薄膜夹持于透明电极板之间，外施电压，由电场直接激励电子与空穴复合而发光。
4)光纤色散的主要危害是使脉冲信号展宽，限制了光纤的宽带或传输容量，多模光纤的色散主要有模色散、材料色散、波导色散
1)光束调制按其调制的性质可分为调幅，调频，调相，强度调制。要实现脉冲编码调制，必须进行三个过程：抽样、量化、编码。
2)光束扫描根据其应用的目的来可以分为模拟扫描、数字扫描两种；前者主要应用各种显示，后者主要应用于光存储。
2)磁光效应是指外加磁场作用所引起的材料光学各项异性，法拉第磁光效应的规律（1）对于给定的介质，光振动面的旋转角与样品的长度和外加的磁感应强度成正比（2）光的传播方向反转时，法拉第旋转的左右方向互换。
光电子材料与器件
光电子材料与器件光电子材料与器件是指利用光子与电子的相互作用来完成能量转换和信号传输的材料和器件。
光电子材料与器件集光学、电子学、材料学和微纳技术于一体，具有广泛的应用领域，包括光通信、光储存、光伏发电、光显示等。
在光电子材料方面，常见的包括光电导材料、半导体光电器件材料、无机荧光材料和有机发光材料等。
光电导材料具有高导电性和高透明性，常用于光电传感器、太阳能电池等器件中。
半导体光电器件材料包括硅、锗、化合物半导体等，常用于光电二极管、光电可调谐激光器等器件中。
无机荧光材料可以吸收短波长的光并发射长波长的光，常用于LED、荧光显示器等器件中。
有机发光材料具有高发光效率和丰富的发光颜色，常用于有机发光二极管（OLED）等器件中。
光电子器件是利用光电子材料制成的具有特定功能的装置。
常见的光电子器件包括光电二极管、光电晶体管、光电开关、激光器等。
光电二极管是最基本的光电器件，可以将光信号转换为电信号。
光电晶体管是一种具有放大功能的光电器件，可以放大光信号。
光电开关可以根据光的强弱控制电路的开关状态，常用于光通信和光储存领域。
激光器则是一种发射激光的器件，广泛应用于光通信、激光打印等领域。
光电子材料与器件的发展对于推动光电子技术的发展具有重要意义。
随着信息技术的不断发展和应用的广泛需求，光电子材料与器件需要具备高效能、高速度、高稳定性等特点。
因此，光电子材料与器件的研究需要不断探索新材料、新结构和新工艺。
同时，还需要加强对光电子材料与器件的性能测试和可靠性评估，提高光电子器件的工作效率和可靠性。
总之，光电子材料与器件是现代光电子技术的基础，对于推动信息技术的发展和应用具有重要作用。
随着新材料和新技术的不断涌现，光电子材料与器件的性能将不断提升，为光电子技术的发展创造更多可能。
《光电子学》考试卷
浙江师范大学数理与信息工程学院《光电子学》期末试题（2011—2012学年第1学期）使用学生光学11 (研) 考试时间150 分钟出卷时间2011 年12 月30 日说明：考生应将全部答案都写在答题纸上，否则作无效处理。
一、选择题（22分，2分/题）1．电磁波具有的性质有（）A. 电场、磁场和波的传播方向满足右手定则B. 具有偏振C. 电场和磁场相位同步D. 电场与磁场存在相互依存关系2．在光线作用下，半导体的电导率增加的现象属于( )A. 外光电效应B. 内光电效应C. 光电发射D. 光电导效应3．厨房宜采用哪种形式的火灾报警探测器( )A. 感温探测器B. 火焰探测器C. 感烟探测器D. 离子感烟探测器4．按照调制方式分类，光调制可以分为（）等，所有这些调制过程都可以归结为将一个携带信息的信号叠加到载波光波上。
A. 偏振调制B. 强度调制C. 相位调制D. 频率调制5．半导体激光发光是由（）之间的电子-空穴对复合产生的，激励过程是使半导体中的载流子从平衡状态激发到非平衡状态的激发态。
A.原子B.分子C.离子D.能带6．红外探测器的性能参数是衡量其性能好坏的依据。
其中响应波长范围（或称光谱响应），是表示探测器的（）相应率与入射的红外辐射波长之间的关系。
A. 电流B. 电压C. 功率D. 电阻7．光子探测是利用某些半导体材料在入射光的照下，产生（）。
使材料的电学性质发生变化。
通过测量电学性质的变化，可以知道光辐射的强弱。
A. 光子效应B. 霍尔效应C. 热电效应D. 压电效应8．用光电法测量某高速转轴（15,000转/分）的转速时，最好选用（）为光电接收器件。
A．PMT B．CdS光敏电阻C．2CR42硅光电池D．3DU型光电三极管9．若要检测脉宽为10-7S的光脉冲，应选用（）为光电变换器件。
A．PIN型光电二极管B．3DU型光电三极管C．PN结型光电二级管D．2CR11硅光电池10．在光电倍增管变换电路中，要想获得理想的信噪比（压低噪声），较小的暗电流，适应的灵敏度和较高的稳定度，可以适当地（）。
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《光电子材料与器件》题库
填空题
1. 金刚石与石墨烯均是由碳构成的共价化合物，但由于二者的电子杂化类型分
别为____sp3_____和___sp2_____ 杂化，因而表现出截然不同的性质。
2. 离子晶体中阴阳离子的极化能力差别较大，其中_____阴离子_____易于被极
化而主极化能力较低，____阳离子_____ 主极化能力较强而被极化程度较低。
3. 光电二极管需在反向偏压下工作，其原理是增加_耗尽区禁带___的宽度，以提高光敏二极管的灵敏度。
4. 激光器的激活物质通过受激发射产生激光，就物质的形态而言，其可以是____气体_____、___固体____ 和____液体_____。
5. 在光辐照下，不均匀半导体或半导体与金属组合的不同部位之间会产生电位差，其产生的机制为____侧向光电效应_____ 、____光电磁效应______和_______势垒效应___________。
6. 某一半导体材料的禁带宽度为 2.2 电子伏特，则该本征吸收的长波极限为
_564.7_____ 纳米。
7. 原子轨道构成有效的分子轨道须满足三个条件，即___能级高低相近______、
___轨道最大重叠______和_____对称性匹配______。
8. 高效率太阳能电池的设计必须要对顶端电极进行优化，其目的是为了使__载流子_______造成的损耗降到最低。
9. 光谱学中经常用光谱项来表示原子所处状态。
当两激发态的光谱项分别写为32D5/2和3 2P3/2时，其对应的四个量子数n, L, S, J分别为__3 2 1/2 5/2______ 和___3 1 1/2 3/2_______。
10. 即便在没有外界影响的情况下，原子的吸收谱线也会发生宽化，这种谱线的宽化称为___自然加宽____，其原因是由于_____处于同一状态的原子，所具有的能量有小的差别，谱线有一定的宽度________________。
11. 分子轨道理论模型的建立假定了三个近似，它们分别是____单原子近似___、_____波思近似______和____非相对论近似___________
12. 分子轨道中，能量高于原子轨道的是___反键_____轨道，能量等于原子轨道是__非键____轨道。
13. 同核双原子分子F2的分子轨道顺序为__a1s<a*1s<a2s<a*2s<a2pz<pi 2px=pi2Py<pi*2px_______________________________________。
14. 红外光谱是鉴定分子官能团和化学键的常用分析手段，但对于偶极矩__不变_____的分子则不适用，对此应用__拉曼_____光谱来测定。
15. 晶体的宏观对称性决定了晶体中旋转轴n不可能出现5及大于6的轴次，但是分子的对称性则不同，这表现为轴次为___5及大于6______的旋转轴的出现。
16. 等大球体进行紧密堆积时，理论的最大空间利用率是___74.5%_____，其对应的紧密堆积方式是___六方最紧密堆积和立方最紧密堆积________________________。
17．离子晶体中离子半径是指离子的__有效_____半径，它通常是根据大量晶体测定的阴阳离子半径和进行比较分析得到，资料上称之可希密德为_____________半径。
18. 已知[Cu(NH3)4]2+络合物形成过程中，Cu2+原子轨道发生了dsp2杂化，则该络合物分子的空间构型为____指向正方形顶角的平面分布______。
19. 根据能带理论，在布里渊区附近，能带底部电子能量与波矢的关系是___向上弯曲的抛物线____________。
20. 利用Mooser -Pearson 经验公式来判断材料是否可作半导体材料时，知道材料的___化学成分_______和____晶格结构_______ 即可。
21. 本征半导体的电导率对温度和电导率敏感：随着温度升高，电导率___呈指数增加_____; 随禁带宽度越变宽，电导率_越小______。
22. 描述彩色的三个基本参数是___色调_____、__亮度_______ 和____饱和度________。
23. 在间接带隙半导体中，电子由价带顶跃迁到导带底时，需要同时吸收或发射__声子______，以补偿电子准动量的变化。
24. 在光电发射过程中，电子首先吸收光子由__基态______跃迁到__能量高于基态的激发态_________，然后在受激地点与其他电子（或晶格）发生碰撞而到达材料表面，最后需克服对电子的束缚而从表面逸出。
25. 光生伏特效应是指光照使不均匀半导体或半导体与金属组合的不同部位之间产生电位差的现象，其产生的机制主要有____侧向光电效应___________、___光电磁效应_____________和____势垒效应______________。
26．无辐射跃迁是以声子的形式进行能量的转移。
27. 当受激辐射大于受激吸收的时候，物质对外表现为光放大；当受激辐射小
于受激吸收时候，物质对外表现为光吸收。
28. 形成激光的两个基本条件是：激活介质处于粒子数反转分布状态，满足光振荡的阈值条件。
29. 激光器的基本结构：工作物质，谐振腔，激励源。
30．受激辐射产生的光的特点是：方向性好，相干性好，单色性好。
31. 激光加工分为激光热加工和光化学反应加工两类。
32. 激光器按工作方式区分可分为连续型和脉冲型。
33. 激光器按照谐振腔类型可分为__稳态腔_______ 、____非稳腔__________和______临界腔__________。
34. 眼科手术中经常采用的是飞秒激光器。
35. 光纤通信中最常用的激光器波长是860 1310 1550 。
36. LED的相应时间为____纳秒____量级。
37. LED光源相比一般光源的特点是：________、________、________、________、________。
（请说出至少5种）供电电压小、效能高、适用性强、稳定性高、响应时间短、对环境污染小、颜色齐全、价格较高
38. 为了解决高功率GaN基LED器件蓝宝石衬底的热导瓶颈问题，我们可以采用________或__________材料作为衬底。
（金属或Si）
39．Micro-area激光剥离技术由于激光剥离瞬时的高温以及应力释放将会引起________的增加。
（反向漏电）
A.40．改善Micro-area激光剥离技术反向漏电问题的一个较好方案是____________________。
（增加LED器件的厚度）
41．发光的方式有很多，但根据余辉的长短可将发光大致分成__荧光_____ 和___磷光____ 两类.
42.白光OLED结构分为___多重发光层结构______和____多掺杂发光层结构__
两种类型
43.磷光OLED器件结构中，有机板开始依次分为基板、阳极、空穴传输层、发光层、__阻挡层_______、传导电子发光层，空穴的传递会被阻隔到该层与发光层之间增加了空穴在界面的浓度，从而增加了电子空穴在发光层发生复合的几率。
44. 在OLED器件中，控制两端电极注入电流的大小就可以调节发光的强弱，而所发出光的颜色不同则是因为____发光层材料成分不同______
45.有机电致发光过程的三个基本步骤是________、_______ 和________。
空穴和电子的注入电荷在外部电场的驱动下传输电子、空穴复合形成一激发子（或者是载流子的注入、载流子的运输、载流子的复合。
）
注：重点为讲到注入、传输、复合。
46. 获得白光LED的方法有:白色多芯片(MC)LED和荧光粉转换(PC)LED。
47. 高压钠灯用作街道照明的光源而不用来做室内照明的原因是效率低，显色性差
48. 举出你活动的环境中，能够看到的两种固态的照明器件：LED、OLED 49．荧光粉转换形白光LED发光效率的理论上限是：270lm/W。
50. 固态照明技术的最终目标是通用照明。
51．CCD的突出特点是以__电荷_作为信号，其基本功能是电荷的__存储和电荷的____转移______。
52．光电耦合器主要由______发光源____、__受光器__两部分组成，分别实现_电—光转换__、光—电转换_功能。
53．请说出至少三个光电耦合器的主要参数_输入参数（即LED的参数）
_、_输出参数（光电流、饱和压降）_、传输参数（电流比CTR、隔离电阻RISO、极间耐压UISO）。
54．构成CCD的基本单元是MOS(金属—氧化物—半导体)结构，其结构图是以下哪一个？（A ）。
A B
C D。