光电子材料和器PPT课件

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光电子技术基础14_图文_图文

光电子技术基础14_图文_图文

5. 通量阈Pth和噪声等效功率 NEP
从灵敏度R的定义式
可见,如果P=0,应有i=0 实际情况是,当P=0时,光电探测器的输出电流并不为零。 这个电流称为暗电流或噪声电流,记为
它是瞬时噪声电流的有效值。 显然,这时灵敏度R巳失去意义,我们必须定义一个新参量 来描述光电探测器的这种特性。
光功率Ps和Pb分别为信号和背景光功率。 即使Ps和Pb都为零,也会有噪声输出。 噪声的存在,限制了探测微弱信号的能力。 通常认为,如果信号光功率产生的信号光电流is等于噪声 电流in,那么就认为刚刚能探测到光信号存在。
⑶涂膜式 在玻璃基片上直接涂上光敏材料膜后而制成。其结构下图。
四、光敏电阻的 特点
1、优点:
灵敏度高,光电导增益大于1,工作电流大,无极性之分 光谱响应范围宽,尤其对红外有较高的灵敏度 所测光强范围宽,可测强光、弱光
2、不足:
强光下光电转换线性差
光电导弛豫时间长
受温度影响大
光电池
硅光电池结构示意如
2. 光谱灵敏度Rλ
条于件是光下光功不谱率变灵谱的敏密情度度R况λ定R下λ由义,于为光光电电流探将测是器光的波光长谱的选函择数性,,记在为其iλ,它
Rλ是常数时,相应探测器称为无选择性探测器(如光热探测 器),光子探测器则是选择性探测器。
通常给出的是相对光谱灵敏度Sλ定义为
Rλm是指Rλ的最大值,Sλ为无量纲,随λ变化的曲线称为光 谱灵敏度曲线。
依照这一判据,定义探测器的通量阈Pth为
a
例。:即若小于Ri=01.000μ1A微/μ瓦W的,信in=号0.光01功μA率,不则能通被量探阈测P器th=所0得.00知1μ,W所
以,通量阈是探测器所能探测的最小光信号功率。

光电子技术案例课件

光电子技术案例课件
集。
光电传感器的应用实例
光电传感器在自动化生产线上的应用
01
通过检测物体的遮挡或透射光线,实现生产线上物体的计数、
位置检测和运动控制等功能。
光电传感器在安全监控领域的应用
02
用于检测人体的红外辐射,实现入侵检测、防火报警等功能。
光电传感器在环境监测领域的应用
03
用于测量空气中的颗粒物、气体浓度等参数,为环境保护提供
方面发挥更大的作用。
光电子技术与生物技术、信息技术等领 未来光电子技术有望在个性化医疗、远 域的交叉融合将为医疗领域带来更多的 程医疗等领域发挥重要作用,为患者提 创新应用和突破,如光学生物芯片、光 供更加便捷、高效、安全的治疗服务。
学分子影像等。
THANKS。
光电子技术在医疗领域的优势与局限性
优势
光电子技术具有高精度、高灵敏度、非侵入性、无痛无创等优点,能够实现疾病 的早期发现和精确治疗,提高治疗效果和患者生活质量。
局限性
光电子技术对设备和技术要求较高,成本相对较高,且部分设备操作复杂,需要 专业人员进行操作和维护。
光电子技术在医疗领域的发展前景
随着光电子技术的不断发展,其在医疗 领域的应用将更加广泛和深入,有望在 疾病的早期发现、诊断、治疗和监测等
广播电视网络
光纤通信系统用于传输广 播电视信号,提供高质量 的图像和声音传输。
企业网络
光纤通信系统也广泛应用 于企业网络中,为企业提 供高速、稳定的信息传输 服务。
03
案例二:光器
光电传感器的原理
光电传感器是一种通过光信号 转换为电信号的传感器,其工 作原理基于光电效应。
当特定波长的光照射到光电传 感器的光敏元件上时,光子能 量被吸收并产生电子-空穴对, 从而形成光生电场。

《电子材料简介》课件

《电子材料简介》课件

03
绝缘材料
陶瓷绝缘材料
陶瓷绝缘材料是一类无机非金属材料 ,具有较高的介电性能和机械强度, 广泛应用于电子、电力、通信等领域 。
陶瓷绝缘材料的制备工艺主要包括粉 体制备、成型、烧结等环节,其加工 性能较差,成本较高,但具有较高的 使用价值。
陶瓷绝缘材料的种类繁多,包括氧化 铝、氮化硅、氮化硼等,这些材料在 高温、高频、高压等极端环境下仍能 保持良好的绝缘性能。
电子材料的特性
01
02
03
导电性
电子材料应具有良好的导 电性,以保证电子设备中 电流的传输。
稳定性
电子材料应具有稳定的物 理和化学性质,以适应各 种环境条件和工作状态。
加工性
电子材料应具有良好的加 工性能,易于加工成各种 形状和尺寸的元件和设备 。
电子材料的应用领域
电子信息产业
新能源领域
电子材料是电子信息产业的基础,广泛应 用于集成电路、微电子器件、光电子器件 等领域。
导电高分子材料
总结词
导电高分子材料是指具有导电性能的高分子 材料,具有轻质、柔性和可加工性。
详细描述
导电高分子材料主要包括聚乙炔、聚苯胺、 聚噻吩等,它们在电子器件、传感器、电磁
屏蔽等领域具有广泛应用。
THANKS
感谢观看
常见的磁性陶瓷有锰锌铁氧体 、镍锌铁氧体等。
05
功能材料
光电子材料
总结词
光电子材料是利用光子作为信息载体的 电子材料,主要用于制造光电子器件。
VS
详细描述
光电子材料主要包括半导体材料、介质材 料、光纤材料等,它们能够将光能转换为 电能或光信号,广泛应用于通信、传感、 照明等领域。
微电子材料
总结词

《现代通信光电子学》课件

《现代通信光电子学》课件

随着微纳加工技术的发展,光电子器件将 越来越小型化,集成度越来越高,从而实 现更高效、更紧凑的光电子系统。
智能化与自动化
生物医疗与健康领域应用
光电子学将与人工智能、机器学习等交叉 融合,实现光电子系统的智能化和自动化 。
光电子学在生物医疗和健康领域的应用将 不断拓展,如光学成像、光学治疗等。
THANKS
光电子材料特性
光电子材料的特性包括光学常数、折射率、吸收光谱和热学性质等。这些特性决定了光电 子器件的性能和应用范围,因此对光电子材料的研究是推动光电子学发展的重要方向。
03
现代通信技术
光纤通信
光纤通信概述
光纤通信是一种利用光波在光纤中传输信息的技术。它具有传输容量大、传输距离远、抗电磁干扰等优点,已成为现 代通信网络的主要传输方式之一。
重点与难点
课程重点在于理解光电子学的原理和应用,难点在于掌握光电子 器件的工作原理和特性。
实验与实践
本课程包含了一系列实验和实践环节,有助于学生深入理解和掌 握课程内容。
光电子学的未来发展
新材料与新器件
集成化与微型化
随着科技的不断发展,光电子学将不断涌 现出新的材料和器件,如新型光子晶体、 光子集成电路等。
感谢观看
方向发展,以满足未来通信的需求。
光电子技术在未来通信中的展望
未来通信的需求
未来通信将面临高速、大容量、低时延、高 可靠性等挑战,需要新的技术来满足这些需 求。
光电子技术在未来通信中的 作用
光电子技术作为未来通信的关键技术,将起到更加 重要的作用,包括超高速传输、量子通信、光子计 算等。
光电子技术的发展趋势
实验目的:了解无线通信系统的基本 原理和组成,掌握无线通信系统的搭 建和调试方法。

有机光电材料.课件

有机光电材料.课件

02
有机光电材料的特性
光学性质
吸收光谱
有机光电材料能够吸收特定波长的光,表现 出不同的吸收光谱。
荧光光谱
有机光电材料在受激发后能发射荧光,荧光 光谱是其重要特性之一。
发光效率
有机光电材料的发光效率高,能够在较低的 驱动电流下实现较高的亮度。
稳定性
有机光电材料的光稳定性较好,不易因光照 而分解或变色。
05
有机光电材料的挑战与前 景
面临的挑战
稳定性问题
效率提升
有机光电材料在光照、氧气和湿度等环境 因素下容易发生降解,导致性能下降。
目前有机光电材料的效率相较于无机材料 还有待提高,尤其是在光伏和LED等领域。
大规模生产
生物相容性和安全性
实现有机光电材料的大规模生产和应用, 需要解决工艺和成本等方面的问题。
跨学科交叉研究
结合生物学、化学、物理学等多学科知识,拓展有机光电材料在生物 医学、能源和环境等领域的应用。
工艺优化和成本降低
优化有机光电材料的制备工艺,降低成本,推动其大规模生产和应用 。
06
有机光电材料的实际应用 案例
有机发光二极管显示屏
总结词
有机发光二极管显示屏是利用有机光电 材料制成的显示技术,具有轻薄、可弯 曲、低功耗等优点。
详细描述
有机非线性光学材料具有较高的非线性系数和较短的响 应时间,能够实现高速、高效的光信号处理。在光通信 中,可以利用有机非线性光学材料实现光信号的调制、 解调、倍频等功能,提高通信容量和传输速度。
有机场效应晶体管在电子书中的应用
总结词
有机场效应晶体管是一种利用有机光电材料 制成的电子器件,具有高开关比、低噪声等 优点,被广泛应用于电子书等便携式电子产 品中。

精品课件-光器件原理

精品课件-光器件原理

输出功率和驱动电流之间的函数关系也叫“P-I曲线”
P-I曲线会随温度的变化而变化。
(2)光谱特性 LED光谱特性主要是指发光强度、光谱峰值波长和光
谱的半高全宽Δλ(最大光强一半处的光谱全宽)等。
LED的谱线宽度Δλ与波长(有源层材料的带隙决定) 和结的温度有关:
Δλ = 3.3(kT / h)(λ2/c)
怎样实现粒子数反转呢?
答案是:如果外界向物质提供了能量,就会使得低能级上
的电子获得能量,并大量地激发到高能级上去,像一个泵一 样,不断地将低能级上的电子“抽运”到高能级上,就可达 到高能级上的粒子数N2大于低能级上的粒子数N1 ,此时,我 们称这个能量为激励或者泵浦。
4.能带理论
在实际中,原子的能级不是单一的,而是由彼此靠的很近的系列能 级组成的,这种有一定宽度的带,我们称能带。
(1)自发辐射
处在高能级E2的电子往往是不稳定的,即使没有外界的作用, 也会自动地跃迁到低能级E1上与空穴复合,释放的能量转换为光 子辐射出去,这种跃迁称为自发辐射。
(2)受激辐射
高能级E2的电子,受到入射光的作用,被迫跃迁到低能级E1 上与空穴复合,释放的能量产生光辐射,这种跃迁称为受激辐射。
式中,T为结的绝对温度驱动电流, c是光速, k为波尔兹曼常数, h为普朗克常数。
(3)调制带宽
就是功率谱降低到最大值一半时,对应0~3dB的频率范围。 LED的调制带宽为:
Δf = 1/ (2πτ) 其中τ是载流子的复合寿命。 调制带宽跟PN结的掺杂浓度和有源区的厚度有关。
(4)温度特性
LED的温度特性
光器件原理
学习目标
1.掌握激光产生的基本原理 2.掌握光源的结构、原理和性能 3.掌握光放大器的结构、原理和性能 4.掌握波分复用器的类型、原理和应用 5.掌握光电检测器的结构、原理和性能 6.了解光分插复用器的作用、原理和应用 7.了解光交叉复用器的作用、原理和应用 8.理解光开关作用、原理和应用

光电子材料与器件第二章 半导体的光电与发光现象 part2 (1)

光电效应
光与物质作用产生的光电效应分为内光电效应 与外光电效应两类。
内光电效应是被光激发所产生的载流子(自由 电子或空穴)仍在物质内部运动,使物质的电 导率发生变化或产生光生伏特的现象。
外光电效应是被光激发产生的电子逸出物质表 面,形成真空中的电子的现象。
1
半导体的光电导效应
光电导效应可分为本征光电导效应与杂质光电导 效应两种,本征半导体或杂质半导体价带中的电子吸 收光子能量跃入导带产生本征吸收,导带中产生光生 自由电子,价带中产生光生自由空穴。光生电子与空 穴使半导体的电导率发生变化。这种在光的作用下由 本征吸收引起的半导体电导率的变化现象称为本征光 电导效应。
4
定态光电导
定态光电导:定态光电导是指恒定光照下产生的 光电导。设在某一时刻开始以强度I的光照射半导 体表面,假设除激发过程外,不存在其它任何过程 ,则经t秒后,光生载流子浓度应为:
n p It,其中量子产额, 吸收系数
但事实上,由于光激发的同时还存在复合过程,因 此,光生载流子浓度不可能直线上升。光生载流子 浓度随时间的变化为非直线上升,最后达到一稳定 值,这时附加电导率也达到稳定值。这就是定态光 电导。显然,达到定态光电导时,电子空穴的复合 率等于产生率。
一般说,本征光电导的光谱分布都有一个长波限( 有时也称为“截止”波长),与半导体禁带宽度直 接相关。
12
一些典型的本征光电导的光谱分布曲线
13
杂质光电导
对于杂质半导体光照时束缚于杂质能级上的电子或 空穴电离,因而增加了导带或价带的载流子浓度, 产生杂质光电导。
14
杂质光电导与本征光电导比较
7
在小注入情况下,光电导均按指数规律上升或下降.
t
上升

《光电子技术基础》(第二版)朱京平Chap2.PPT课件


3、电介质
4、波动方程
5、光波的表示与传播特性
6、高斯光束
7、热辐射概念(度量学)
-
1
2.1 光学的基础知识
从光学到光电子学
“光”是人类首先最想要弄清楚的东西。
神话中,往往是“一道亮光”劈开了 混沌与黑暗。
《圣经》里,神要创造世界,首先要 创造的就是“光”。
“光”在人们心目中,永远代表着生 命、活力与希望!
电位移矢量法向跃变: D D
2n
1n
磁感应强度矢量法向连续:B B 0
2n
1n
电场强度矢量切向连续: E E 0
2t
1t
磁场强度矢量切向跃变: H H
2t
1t
其中, 为
自由电荷面
密度, 为
自由电流面 密度。
场量跃变的原因是面电荷-电流激发附加的电磁场 18
2.3 电介质
根据P和E的关系,电介质呈现的特性有: 线性特性、非色散特性、均匀性、各向同性 、空间非色散性
z0 02 /
散焦使束半径达到(z) 20时,相应的距离成为焦深
2z0202/
一定波长的光 束,束腰越小, 焦深越小,散 焦情况越严重。
-
34
4、相位、波前和曲率半径
高斯光束的波函数:
E (x ,y ,z ) A 0 (z 0 )e x p [ 2 ( 2 z )]e x p { j[k (z 2 R ( 2 z ))(z ) ] }
3、可见光的波长范围
: 3900~7600A 1A1010m108cm
: 7.51014~4.110 -14H z
12
1、在介质的界面上发生反射、折射现象 光 2、在传播中出现干涉、衍射、偏振现象 比较

有机光电材料PPT课件

2007 《Science》Alan J. Heeger等 “使有 机薄膜太阳能电池的单元转换效率达到了全球 最高――6.5%”。
大阪大学(2008年3月27~30日)成功开发出了单元转换 效率高达5.3%的有机固体太阳能电池。
2015年使模块转换效率为15%的有机太阳能电池实现 实用化
有机小分子化合物
太阳能电池是太阳能光伏发电的基础和核心,是 一种光能转变为电能的器件,用适当的光照在上 边之后器件两端会产生电动势。
典型的太阳电池是一个p-n结半导体二极管。 ◆ p-n结的形成过程(N型半导体中含有较多
的空穴,而P型半导体中含有较多的电子,这样, 当P型和N型半导体结合在一起时,就会在接触 面形成电势差,这就是P-N结)。
1986年,柯达公司的邓青云博士. 光电转 化效率达到1%左右。时至今日这种双层膜异 质结的结构仍然是有机太阳能电池研究的重点 之一。
1992年,土耳其人Sariciftci发现,激发 态的电子能极快地从有机半导体分子注入到 C60分子而反向的过程却要慢得多1993年, Sariciftci在此发现的基础上制成PPV/C60双 层膜异质结太阳能电池。
材料分类
硅太阳能 无机化合物半导体太阳能(硫化镉-硫化亚铜, 砷化镓等) 敏化纳米晶太阳能(染料敏化太阳能) 有机化合物太阳能 以酞菁 等等为集体材料制 成的太阳能(小分子有机物太阳能) 塑料太阳能(高分子多聚物太阳能)
材料种类
有机太阳能电池简介
广泛的讲有机太阳能电池主要是利用有机 小分子或有机高聚物来直接或间接将太阳能转 变为电能的器件。
静电复印:。当硒鼓(导电高分子)充电以后,经过光 照处理,照光的部分电荷就会消失,文字、图像等遮光的 地方,电荷不会消失。当复印的黑粉撒到硒鼓上时,有文 字、图像的地方由于相对应的硒鼓带电,可以吸引黑粉, 这样就可把原稿上的字或图转印到一张白纸上。

光电子发光与显示技术 第一章 阴极射线管显示PPT课件

❖ 进入90年代后期,我国彩电业无论是生产技术、产销量、企业管理等已全面 进入成熟期,彩电市场已形成综合性品牌竞争。1998年市场占有率前10名的 彩电品牌,已占据了80%以上的市场份额。
❖ 在技术创新方面,这一时期的CRT电视品种已彻底告别黑白电视进入彩色世 界,并由模拟向数字化迈进,显示器由球面转向平面,以至于大屏幕等离子、 背投、立体、高清晰度等彩电技术大量涌现,创新的步伐越走越快。
▪ 荧光粉层完成显像管内的光电转换功能,黑白显像管要求在电子 轰击下荧光粉发白光,一般采用颜色互补的两种荧光粉混合起来 发白光。如将发蓝光的ZnS[Ag]与发黄光的ZnS、CdS[Ag]以55: 45的比例混合制得P4荧光粉,或直接采用单一白色荧光粉。荧光 粉的另一个重要参数是余辉时间,余辉时间定义为亮度减少到 1/10时所用的时间,余辉时间长于0.1秒的叫长余辉荧光粉,介于 0.1~0.001秒的称为中余辉荧光粉,短于0.001秒的称为短余辉荧 光粉。余辉太长运动画面会有拖影,余辉太短平均亮度降低,电 视采用中余辉荧光粉,示波器等则采用长余辉荧光粉。
一束发散角不大的带电粒子束,当它们在磁场B的方向上具有大致相同的速度分量时, 它们有相同的螺距。经过一个周期它们将重新会聚在另一点,这种发散粒子束会聚到一 点的现象与透镜将光束聚焦现象十分相似,因此叫磁聚焦。
光电子技术精品课程
3.静电偏转
偏转角度在30度和53度两种
光电子技术精品课程
4.磁偏转
飞出聚焦系统的电子束立即进入偏转区,在偏转磁场作用下发生偏转
光电子技术精品课程
光电子技术精品课程
对穿过其间的电子束产生水平方向的作用力F,在屏幕上产生左右偏转。为得到比较 均匀的磁场,通过计算,线圈匝按余弦规律分布。因行输出管的输出功率较大,需 要较大的电流流过行偏转线圈,在偏转线圈外部套有铁氧体磁环,使磁力线通过磁 环形成闭合回路,可使内部磁场强度提高,磁环同时起屏蔽作用。为减小漏磁场线 匝形状做成马鞍形
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光探测器件(辐射与测量、光电检测):LOG光O 电二
极管、雪崩光电二极管、光电三极管、光敏电阻、 光电池、CCD器件。
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光显示器件:液晶、等离子体、OLOGLO ED
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LOGO
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可编辑修改
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光电子
材料和器件
及其
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发展前景
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1.光电子材料与器件的概念 2.光电子材料与器件的分类 3.光电子材料与器件的应用
及前景
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什么是光电子材料和器件?
定义: 能够完成光电或者电光转换及在光电系统中 能对光路传输、光电转换起到控制作用的材 料和器件
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平板显示:相对于CRT而言的,一般LO指GO
厚度小于屏幕对角线1/4的显示。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 内观看,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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可编辑修改
光电子的发展前景
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1、固态照明
2、平板显示
3、光伏发电
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固态照明:利用半导体芯片作为发光L材OGO料,
直接将电能转换为光能。
优点: 1、能效高
2、使用寿命相当长(照明时间可达10万小时) 3、能够直接发光提高系统效率 4、可靠 5、抗振动 6、可调的饱和逼真色彩 7、点亮迅捷 8、可触摸冷光光源 9、节电型的环保产品
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光电子 的
应用

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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放映结束
谢谢
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光源:发光二极管(LED)、半导体激 光器(LD)、以及常用的激光晶体。
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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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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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列举常见的光电子材料和器件
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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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光伏发电:根据光生伏打效应原理LOG,O
利用太阳电池将太阳光能 直接转化为电能。
优点: 1、太阳能取之不尽,用之不竭
2、太阳能资源随处可得,可就近供 电 3、能量转换过程简单,光—电转换, 没有中间过程 4、绿色,环保,成本低 5、结构简单,体积小,寿命长
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