Джерело випромінювання із змінним спектром

 

Винахід відноситься до оптоелектроніці, світлотехніці, приладах, що випромінюють в ультрафіолетовому, видимому, інфрачервоному і терагерцевому діапазоні. Може бути використане для розробок і виробництва високоефективних джерел з керованим спектром випромінювання.

ОПИС ВИНАХОДУ

Джерела випромінювань у широкому спектральному діапазоні - від ультрафіолету (0,1 мкм) до терагерц (100 мкм) - широко використовуються у всіх сферах життєдіяльності. Їх дія базується на перетворенні енергії електричного поля, електричного струму електронного потоку в енергію випромінювання.

Основні позитивні властивості джерел випромінювання - високі значення сили і яскравості світла, ККД перетворення, керованість спектром випромінювання. Останнім часом злободенними стають нові властивості - управління яскравістю і спектром випромінювання в готовому виробі (джерела на засадах «розумний світ»).

Відомі електролюмінесцентні випромінювачі, в яких випромінювання порушується польовим впливом на твердотільну плівкову структуру, наприклад: тонкоплівковий електролюмінесцентний індикатор - патент РФ 2065259, тонкоплівковий електролюмінесцентний дисплей з високою контрастністю і способи�ройство та спосіб отримання електролюмінесцентний системи - патент РФ 2305378.

Недоліками таких джерел є: малі значення яскравості і ККД перетворення, високі значення керуючого напруги, малий не керований спектральний діапазон.

Відомий величезний клас світлодіодів, в яких у гетероструктурі електричний струм перетвориться в світ [1, 2]. Вони мають властиві їм недоліки - відносно великі вартості, вузьку спрямованість випромінювання, малий спектральний діапазон і відсутність керованості спектром випромінювання в готовому виробі.

Відомі вакуумні катодолюминесцентние джерела світла, в яких електронний потік емісії з термо - або автокатода збуджує люмінесценцію в напівпровідникових порошково-плівкових структурах, наприклад: джерело світла - патент РФ 2479065, вакуумний світлодіод (варіанти) - патент РФ 2479066, катодолюминесцентная лампа - патент РФ №2028695, діодна катодолюминесцентная лампа - патент РФ 2382436, катодолюминесцентний джерело світла (варіанти) - патент РФ 2274924, джерело світла високої яскравості - патент РФ 2155416, катодолюминесцентная випромінює лампа - патент РФ 2260224.

Недоліками цих джерел світла є: велика споживана потужність, низький ККД, відносно невелика яскравість світіння, малийсравнительная простота технології виготовлення і способів змін спектра випромінювання.

Всім перерахованим вище варіантами притаманні суттєві недоліки - погана керованість спектром випромінювання від приладу до приладу і відсутність такої в одному готовому виробі. Спектр випромінювання в цих приладах повністю залежить від складу матеріалів випромінюючої структури, який постійний для готового приладу і не залежить від режимів живлення. Спектр цих приладів обмежений діапазоном видимого випромінювання світла.

Деяке поліпшення властивості керованості спектром домагається інтеграцією елементів і змішуванням їх випромінювання в мікро - і макроисполнении, наприклад спосіб формування світловипромінюючих матриць - патент РФ 2474920, спосіб формування світловипромінюючих матриць - патент 2492550, спосіб формування світловипромінюючих матриць - патент 2465683, джерело світла, що містить світловипромінюючі кластери - патент РФ 2462002, тонкоплівковий світлодіодне пристрій з можливістю поверхневого монтажу - патент 2372671, світильник - патент 2366120, светоизлучающее пристрій, що містить світловипромінюючі елементи (варіанти) - патент 2295174.

У всіх цих варіантах вирішується завдання управління спектром світла тільки в діапазоні від синього (0,45 мкм) до червоного (0,65 мкм). При цьому в микроинтегральних варіантах значить�рих простими способами змішують світло різних кольорів, проявляє гірші властивості порівняно із звичайним широко використовуваним (стандартним) рішенням - використанням чіпа синього світла і біло-жовтої люмінесценції від люмінофора, впровадженого в матеріал контактної з чіпом імерсійної лінзи.

Відомий варіант виконання СІД [3], в якому за основу прийнято таке рішення. Не розглядаючи оригінальну частину цього патенту, в даній заявці використано стандартне рішення (фіг.1), як прототип. На фіг.1 відображена в розрізі структурна схема світлодіода, де позначені основні її елементи: 1 - радіатор, 9 - теплоотводящее підстава, 24 - підвідний електрод, 10 - чіп світлодіода - випромінююча структура, 11 - імерсійна лінза з люмінофором, спектрально перетворює випромінювання чіпа. На фіг.2 зображено розріз в ізометрії [1].

При протіканні струму через випромінюючу структуру в ній відбувається люмінесценція і випромінювання в лінзу. Лінза містить порошок люмінофора, який збуджується випромінюванням світлодіода і разом з цим випромінюванням створює світло потрібної кольоровості. Лінза, таким чином, виконує роль просторового інтегратора випромінювання світлодіода і його перетворення в світ з результуючими спектральними та енергетичними характеристиками.

Поск�ме того, спектральний діапазон випромінювання жорстко обмежений інтервалом довжин хвиль люмінесценції світлодіода і лінзи - від синього (0,45 мкм) до червоного (0,65 мкм).

Це принципове обмеження у властивостях випромінювання світлодіодів долається у заявленому варіанті завдяки використанню в якості випромінюючої структури замість чіпа микроканальной пластини (МКП) зі специфічними властивостями і в якості люмінесцирующою структури замість лінзи спеціальних знімних чутливих пластинок. Пристрій генерує випромінювання в широкому керованому спектрі залежно від властивостей його елементів і режимів електроживлення.

Опис структури конструкції випромінювача.

Схематично у розрізі прилад показано на фіг.3, де зображені:

1 - пластина з плівковим відображає електродом,

2 - пластина з плівковим прозорим електродом,

3 - периметр спайки пластин,

4 - прозорий плівковий електрод,

5 - відображає плівковий електрод,

6 - микроканальная пластина (МКП), (випромінююча структура),

7 - пластина, трансформує випромінювання (випромінююча пластина),

8 - тепловідвід-тримач,

9, 10 - підвідні електроди.

Пластини 1 і 2 гранично тонкі (не більше 0,5 мм) з термостійкого скла�ающей структурі МКП 6, і необхідну міцність і герметичність корпуса.

Периметр спайки пластин 3 - низкоплавкое скло, узгоджене за КТР з пластинами 1 і 2.

Пластини 1 і 2 разом з периметром спайки утворюють вакуумно герметичний корпус - пакет.

Прозорий електрод 4 - тонкоплівковий оптично прозорий просвітлений електрод, наприклад, з двоокису індія - олова.

Відображає електрод 5 - плівковий, наприклад, алюмінієвий.

Микроканальная пластина (МКП) 6 з нанесеними на поверхню мікроканалів спеціальними матеріалами (описано нижче).

Випромінююча пластина 7 - тонка скляна пластина зі спеціальними в ній матеріалами (описано нижче).

Тепловідвід-тримач 8 - металева пластина з розмірами, подбираемими для конкретних умов роботи приладу.

Підведені електроди 9 і 10 - металева проволока, приєднана до електродів 4 і 5 з зовнішньої сторони корпуса - пакета.

Опис дії випромінювача і його елементів.

При подачі напруги живлення між електродами 4 і 5 в каналах МКП 6 відбувається польова емісія первинних електронів, розмноження їх потоку за рахунок вторинної емісії та первинна люмінесценція випромінювання визначеного спектрального складу. Первинне излученипросветленний) електрод 4 в пластину 7. В пластині 7 первинне випромінювання збуджує її матеріал, який випромінює в своєму спектральному складі і діапазоні.

Новими для заявленої структури випромінювача є застосування МКП (6) зі структурою, що забезпечує специфічні явища і властивості її мікроканалів, і випромінюючої пластини (7) з її спеціальними властивостями.

Добре відомо застосування МКП для посилення потоку електронів в електронно-оптичних перетворювачів [4]. Для МКП у заявленому варіанті новим є спільне нанесення еміттіруєт і люмінесценції матеріалів на поверхню мікроканалів. При цьому поєднуються анод і катод, змішуються емітер та люмінофори. Дія явищ емісії та люмінесценції при такому поєднанні відбувається завдяки двом головним обставинами: несплошному покриттю нанопорошками матеріалів і нахилу каналів до ліній поля, створюваного прикладеним до МКП напругою і пронизує її.

МКП (6) являє собою щільники, утворені великим числом мікроканалів з внутрішньої полупроводящей поверхнею [4]. Вісь капілярів нахилена до площини пластини. Коли в каналі виникає первинний електрон, пролітаючи в полі, він вибиває з частки на стінці вторинні електрони, кота стінку з частинками, у свою чергу, вибиваючи ще більшу кількість електронів. Цей процес по мірі прольоту електрона вздовж каналу повторюється багато разів, формуючи електронну лавину. Лавинне розмноження електронів відбувається з коефіцієнтом [4]:

K(x)=exp(kx/W),

де k - коефіцієнт вторинної емісії, який залежить від властивостей емісійного матеріалу, прикладеного до МКП напруги V, кута нахилу φ осі каналу до ліній поля; x - координата, отсчитанная від кінцевого краю каналу, на якому мінусова полярність прикладеної напруги. У цій формулі W - довжина траєкторії електрона між зіткненнями з частками, тобто довжина шляху електрона від його вильоту з однієї частинки до його зіткнення з іншою частинкою. Вона, приблизно - W=2w(sinφ)-1, де w - діаметр каналу. Тоді:

K(x)=exp(kxsinφ/2w)=ехр(Ax),

А=ksinφ/2w.

Для обчислення загального струму в каналі необхідно проінтегрувати вираз πwJ0K(x)dx від 0 до L, де L - величина довжини каналу, J0- щільність струму в початковій точці розмноження електронів. У випадку, якщо емісія електронів відбувається по всій довжині каналу, необхідно коефіцієнт підсилення K(x) обчислити за схемою підсумовування геометричній прогресії, що дасть вираз K(x)=exp(2Ax).

Величини напруги між�е g - форм-фактор, від 0 до 1.

При цьому необхідно зазначити, що подається на випромінюючу структуру напруга може бути змінним. Це принципова властивість застосування МКП, яке відрізняє його від всіх інших (розглянутих вище аналогів і прототипу) варіантів джерел випромінювань.

Напівпровідна поверхню мікроканалів МКП створюється відновленням на поверхні оксидів при відпалі [4]. На поверхні виникає найтонша плівка металу, опір якої не менше 107Ом. Великий опір страхує від небажаної витоку струму по ланцюгу, замкнутої через джерело живлення МКП. Так, при напрузі на МКП 100 В цей витік буде не більше 10-5А - величина, на 2-3 порядки менша порівняно з величинами робочого струму приладу.

Фізичні явища в микроканалах базуються на кількох ефекти - польовий, вторинної та фото - емісії електронів з наночасток, прольоті електронів у вакуумі, інжекції електронів в наночастинки діркового напівпровідника, випромінювальної рекомбінації електронів і дірок у наночастинках, випромінюванні світла з наночасток, його багаторазовому відбитті від стінок микрокапилляров і виведення назовні.

У микроканалах відбуваються складні фізичні проци поля, створювані різницею потенціалів між протилежними точками поверхні каналів. При цьому впливає омическая провідність по покриттю поверхні мікроканалів. Всі ці процеси будуть залежати від напруги V, довжини каналу L, діаметра каналу w, кута нахилу φ, кількостей наночастинок емітера і люмінофора, співвідношень між ними. Розрахувати або передбачити їх практично складно. Їх конкретні властивості повинні бути встановлені емпірично при розробці конкретних варіантів приладів.

Матеріал емітера підбирається з умов його високої ефективності для польової та вторинної емісії. Оптимальним для цього є узкозонние напівпровідники [5].

Матеріали люмінофора підбираються за вимогами кольоровості випромінювання. Найбільш оптимальним є використання двох типів люмінофорів, випромінювання яких максимально рознесені по спектру. Оскільки в цьому випадку енергії фотонів будуть відрізнятися в рази, можливо управління їх спектрами шляхом зміни напруги. При деяких порівняно малих його значеннях висвічується довгохвильове випромінювання одним люмінофором. Із збільшенням напруги з деякого його значення з'являється короткохвильова складова випромінювання ін� з урахуванням того, що у них різні значення світловіддачі і різний внесок в інтегральний світло.

Важливо відзначити, що коли електрони вилітають з частинки, то це підвищує її потенціал. Потрапивши на іншу частку в інший, віддаленій від першої, точці, вони знижують її потенціал. В результаті з'являється різниця потенціалів і струм протікає по микроучасткам між частинками поверхні микроканала. Завдяки тому, що відстані між частинками на багато порядків менше довжини каналу, опору мікроділянок, відповідно, на багато порядків менше опору по всій довжині каналу, тому ланцюг замикається всередині цих мікроділянок, а не через джерело живлення МКП. Цей процес усуває небажану дію можливого накопичення заряду на наночастинках і усуває втрати енергії на зовнішніх (до зоні випромінювання) елементах електричної ланцюга.

Таким чином, кожен канал працює як послідовна сукупність великого числа микроизлучателей. Це створює принципову відмінність у роботі заявленого варіанти від всіх інших, яке полягає в тому, що в ньому ланцюг протікання електронного потоку і електричного струму замкнута всередині кожного микроизлучателя. У всіх інших варіантах ця ланцюг замиЂ значні енергетичні втрати. За рахунок цього у заявленому варіанті за оцінкою мінімум у два рази має зрости ККД по відношенню до відомих кращим результатам (світлодіодів). Крім того, канал має великі величини відношення площі своїй поверхні до площі основи циліндра - 3L/w, рівні, зазвичай, до 100. Це дозволяє мати значний виграш у площі випромінюючої поверхні і варіювати величини питомих енергетичних навантажень на люмінофори та емітер.

Випромінююча пластина 7 має у своєму складі, або у вигляді микропорошкових плівок, люмінофори, створюють під впливом первинного випромінювання іншого спектрального складу. В якості люмінофорів для цієї пластини доцільно застосувати наночастинки - напівпровідникові квантові точки (КТ). Люмінесцентні властивості таких КТ активно вивчаються [6] і полягають у тому, що на одному типі матеріалу, в залежності від розміру КТ, можливе отримання випромінювань в спектральному діапазоні від значень енергії ширини забороненої зони напівпровідника до значень енергії роботи виходу електронів (фіг.4). На фіг.4 по вертикалі відкладено значення енергії фотонів в электронвольтах. Перерахунок енергії ∈ (ев) і довжини хвилі випромінювання X (мкм) проводиться за формулою: ∈=1,24/λ. Таким� випромінювання в готовому виробі зі спектрами від інфрачервоного (10 мкм) до ультрафіолету (0,3 мкм). При цьому спектральні властивості залежать від складу люмінофорів і напруги живлення МКП.

Важливим для практики є отримання випромінювання в спектральному діапазоні від 10 до 100 мкм (терагерцовое випромінювання). Випромінювання таких частот отримують, наприклад, методами комбінаційного розсіяння або плазмового резонансу в напівпровідниках [7, 8]. При цьому відбувається зміна частоти електромагнітного випромінювання, тобто випромінювання, проходячи через середовище напівпровідника, змінює свою частоту. Ступінь величин цього зміни сильно залежить від ефективної маси електронів і дірок. У деяких узкозонних напівпровідниках вона може досягати декількох разів. Наприклад, на антимониде індія можливе отримання випромінювань з довжиною хвилі в кілька разів більшої довжини хвилі власного випромінювання, яка становить 7 мкм.

ПРИКЛАДИ ВИКОНАННЯ, ПЕРЕВАГИ, ЗАСТОСУВАННЯ

Головне призначення заявленого варіанту джерела випромінювань - використання в апаратурі з високими вимогами і широкими можливостями по спектральним характеристикам. Джерело здатний випромінювати в діапазонах: видимого, інфрачервоного, ультрафіолетового, терагерцового випромінювання. При цьому в певних інтервалах возможнние. Крім того, величиною спектральної смуги випромінювання можна керувати, змінюючи склади люмінофорів.

Приклади виконання заявленого випромінювача відрізняються між собою складами матеріалів емітера і люмінофорів, що підбираються для кожного конкретного випадку з міркувань максимальності ефекту.

ПРИКЛАД 1. Джерело видимого випромінювання, світла.

В якості люмінофорів на поверхні мікроканалів МКП використовуються: нанопорошки GaN (синій колір, 0,45 мкм) і GaP (червоний колір, 0,65 мкм), діркової провідності - леговані Mg, Са або Zn. Активне випромінювання від змішання цих квітів за рахунок змін напруги живлення приладу - від червоного до синього. В випромінюючої пластини використовується складу GaN0,5P0,5створює випромінювання зеленого кольору. Таким чином, змінюючи напругу, і приєднуючи або не приєднуючи випромінюючу пластину, можна отримати випромінювання: червоне, біле з жовтизною, червоно-зелений, зеленувато-біле, біле. При нанесенні на поверхню мікроканалів одного люмінофора можна отримати одноколірні або двоколірні варіанти. При порушенні синім світлом випромінюючої пластини можна отримати практично всі кольори веселки, змінюючи її люмінофор згідно з даними фіг.4.

ПРИЀа з випромінюванням в ІЧ-діапазоні. Для цього в випромінюючої пластини використовується матеріал узкозонного напівпровідника, наприклад InSb (7 мкм). Збудження проводиться випромінюванням, близьким по спектру, наприклад, InAs (3 мкм) або GaAs (0,9 мкм), або GaSb (1,5 мкм).

ПРИКЛАД 3.

Джерело ультрафіолетового випромінювання виходить, якщо в МКП наносяться квантові точки матеріалів InSb (0,35 мкм) або ZnS (0,3 мкм), а випромінює пластина не приєднується.

ПРИКЛАД 4.

Джерело випромінювання терагерцового діапазону може діяти, якщо використовувати наночастинки узкозонного напівпровідника, наприклад антимоніду індію, як люмінофор в МКП і як випромінювач в випромінюючої пластини. У МКП він повинен бути діркової провідності, а в випромінюючої пластини - електронної з підбором рівня легування для створення певної величини концентрації електронів. Нанопорошок напівпровідника в випромінювальної пластині повинен працювати на ефектах плазмового резонансу або комбінаційного розсіювання. Одержуване при цьому випромінювання може мати частоти до 10 ТГц (довжина хвилі 15 мкм).

Перевагами заявленого варіанту джерела випромінювання є: отримання різноманіття спектральних характеристик в одному приладовому виконанні, можливість керування спектральними св�одникових квантових точок дозволяє отримувати гранично вузьку спектральну смугу світлодіода.

Завдяки цим властивостям заявлений джерело випромінювань може мати застосування в напрямках використання в спектральних приладах у медицині, промисловості, науці, побутових джерелах «розумний світ».

Використані джерела інформації

1. Ю. Давиденко. Високоефективні сучасні світлодіоди. Сучасна електроніка. Жовтень 2004. www.soel.ru/cms/f/?/311513.pdf/311513.pdf

2. Світлодіодне освітлення. http://specelec.ru/reference-book/item/38-spravochnik-svetodiodnoe-osveschenie-2.html

3. Світлодіодний блок. Патент РФ №2474928. Автори: Сіденко К. Н., Полкунов С. В., Полкунов Ст. А., Ширанков А. Ф., Хорохоров А. М., Павлов В. Ю., Багнетів С. А. Патентовласник: Товариство з обмеженою відповідальністю "Науково-виробниче об'єднання "Нові екологічні технології та обладнання" (RU). Пріоритети: подача заявки: 07.10.2011, початок дії патенту: 07.10.2011, публікація патенту: 10.02.2013.

4. Микроканальние пластини. http://profbeckman.narod.ru/radiometr.files/L10_10.pdf http://www.ru.all.biz/mikrokanalnye-plastiny-bgg 1080825.

5. Жуков М.Д., Глухівської Е. Р., Браташов Д. Н. Дослідження фото-, автоэлектронной емісії в нанозернах антимоніду і арсеніду індію // Нанотехника. - 2013. - Вип.1. С. 51-57

6. Васильєв Р. Б., Дирін Д. Н. Квантові точки: синтез, властивості, застосування. ФНМ, Москва. 2007. www.nanometer.ru/.../PROP_FДубинов А. А., Романів Ю. А. Комбінаційне розсіяння світла в твердих тілах. www.pnn.unn.ru/UserFiles/manuals/Raman_scattering.pdf.

Джерело випромінювання із змінним спектром, що має герметичний корпус, усередині якого на ізолювальній підкладці, є частиною корпусу і приєднаної до тепловідводу-держателю, сформовані послідовно светоизлучающая структура з плівковими електродами і спектральний перетворювач випромінювання, що відрізняється тим, що з метою розширення спектрального діапазону, забезпечення його керованості і підвищення ефективності електронно-фотонних та електро-оптичних перетворень корпус виконаний у вигляді двох тонких (менше 0,5 мм) пластин з термостійкого скла, склеєних вакуумплотно по периметру низкоплавким склом, на які нанесені плівкові електроди, на одній - прозорий, на іншій - відображає; светоизлучающая структура виконана у вигляді микроканальной пластини (МКП), з'єднаної через щільно плівкові електроди з пластинами корпусу, з нанесеними не суцільним шаром на полупроводящую поверхню її каналів нанопорошками - одного для авто - і вторинної емісії електронів (емітер) і, принаймні, двох типів люмінофорів; спектральний перетворювач випромінювання виконаний як съ�ала з властивістю спектрального перетворення випромінювання; причому мікроканали МКП, мають довжину L і діаметр w, нахилені під кутом φ до ліній поля від прикладеної між плівкових електродів постійного або змінного напруги V так, що чинне на ділянках каналу напруга, яка оцінюється формулою V(w/L)tgφ, встановлюється в залежності від властивостей вибраних люмінофорів і емітера.



 

Схожі патенти:

Світлодіодна лампа

Винахід відноситься до галузі світлотехніки і може бути використане при виготовленні джерел світла, що використовуються у складі світлотехнічного обладнання для загального та місцевого зовнішнього та внутрішнього освітлення. Технічним результатом є зменшення осьових габаритів лампи та поліпшення умов теплообміну між платою світлодіодів і навколишнім середовищем. Світлодіодна лампа містить опуклий розсіювач, плату зі світлодіодами, встановлену з торцевого боку полого радіатора, і засіб з'єднання з ланцюгом електроживлення, розміщений в порожнині радіатора. Технічний результат досягається за рахунок того, що в порожнині радіатора розміщений тонкостінний циліндр, виконаний з теплопровідного електроізоляційного матеріалу. Між платою і згаданим циліндром з можливістю теплообміну встановлена металева діафрагма, при цьому на нижньому підставі тонкостінного циліндра виконано засіб з'єднання з ланцюгом електроживлення. 2 з.п.ф-ли, 2 іл.

Освітлювальний пристрій

Винахід відноситься до осветительному пристрою, який містить матеріал (2) для перетворення первинного світла (4) у вторинний світло (5), при цьому матеріал (2) для перетворення містить перетворює фотолюминесцентний матеріал (15), який деградує до непреобразующего фотолюминесцентного матеріалу з часом, коли матеріал (2) для перетворення висвітлюється первинним світлом (4). Матеріал (2) для перетворення пристосований так, що, коли матеріал (2) для перетворення висвітлюється первинним світлом (4), відносне зниження концентрації перетворюючого фотолюминесцентного матеріалу (15) в матеріалі (2) для перетворення більше, ніж відносне зниження інтенсивності вторинного світла (5). Це дозволяє осветительному пристрою забезпечувати лише трохи знижену поглощательную здатність для первинного світла, навіть якщо більша частина фотолюминесцентного матеріалу обесцветилась, і, отже, більш тривалий термін експлуатації, при одній і тій же чи трохи зниженій інтенсивності вторинного світу. 3 н. і 12 з.п. ф-ли, 18 іл.

Світлодіод і спосіб його виготовлення

Світлодіод містить підкладку, світловипромінювальну структуру, перший електрод, другий електрод. На підкладці виконаний електропровідний, прозорий для випромінюваного світла U-подібний підвіс для світловипромінюючий структури. Підвіс лежить на підкладці однією гілкою і жорстко пов'язаний з нею. Між гілками в напрямку від підкладки виконана жорстко пов'язана з гілками послідовність елементів. Елементи - ізолюючий шар, перший електрод, шар, що виконує функцію дзеркала і тепловідведення, светоизлучающая структура. Виготовляють світлодіод наступним чином. На підкладці формують багатошаровий плівковий елемент. При цьому використовують матеріали, геометрію його верств і вбудовані механічні напруги, що забезпечують отримання світловипромінюючий структури та електропровідного, прозорого для випромінюваного світла U-образного підвісу. На стадії формування плівкового елемента виготовляють послідовно шарової ансамбль з вбудованими механічними напруженнями, ансамбль шарів світловипромінюючий структури. Щодо останнього формують дві ділянки, розташовані один щодо одного із зазором глибиною до шарового ансамблю з вбудованими механічними напруженнями. Отримують ділянки полон�відповідної структурою, і відповідний петлі. На ділянці плівкового елемента, відповідному лежить на підкладці гілки, формують ізолюючий шар, на якому виготовляють перший електрод. На ділянці плівкового елемента, відповідному гілки, пов'язаної з світловипромінюючий структурою, виготовляють шар, що виконує функцію дзеркала і тепловідведення. Потім плівковий елемент частково відділяють від підкладки, залишаючи його зв'язаним на ділянці плівкового елемента, відповідному лежить на підкладці гілки. Виробляють трансформацію під дією вбудованих механічних напруг шарового ансамблю з вбудованими механічними напруженнями в U-образний підвіс з петлею і розташуванням одержуваної світловипромінюючий структури між гілками. При відділенні здійснюють переворот ансамблю шарів світловипромінюючий структури з шаром, що виконує функцію дзеркала і тепловідводу, і розміщення останнього в контакті з першим електродом з утворенням жорсткої зв'язку. Винахід забезпечує підвищення ефективності перетворення електричної енергії в світлову і тепловідведення, можливість зниження розмірів світлодіодів і інтеграції з іншими оптоелектронним приладами на одній підкладці. 2 н. і 19 з.п. ф-ли, 6 іл.

Світлодіод високої яскравості з шорстким активним шаром і відповідним за формою покриттям

У винаході розкрито светоизлучающее пристрій і спосіб його виготовлення. Светоизлучающее пристрій містить перший шар, що має верхню і нижню поверхні, при цьому згадана верхня поверхня містить перший матеріал з першим типом провідності і має безліч заглиблень у по суті плоскій поверхні, причому згадані верхня і нижня поверхні характеризуються відстанню між ними, що є меншим у цих заглибленнях, ніж в областях поза згаданих заглиблень; активний шар, що лежить над згаданої верхньою поверхнею згаданого першого шару, при цьому згаданий активний шар здатний генерувати світло, що характеризується довжиною хвилі, коли в ньому дірки і електрони рекомбінують; другий шар, містить другий матеріал з другим типом провідності, причому згаданий другий шар містить шар покриття, що має верхню поверхню і нижню поверхню, при цьому згадана нижня поверхня лежить над згаданим активним шаром і відповідає за формою згаданого активного шару, а у згаданій верхній поверхні є виїмки, які заходять у згадані поглиблення; і підкладку, на якій сформовано згаданий перший шар, при цьому упомянутки згаданого першого матеріалу, щоб викликати утворення дислокацій в згаданому першому шарі, причому згадані поглиблення характеризуються нижньою точкою, яка найбільш близька до згаданої підкладці, при цьому згадані поглиблення розташовані так, що згадана нижня точка кожного із згаданих заглиблень лежить на різній із згаданих дислокацій. Винахід забезпечує підвищення ефективності випромінювання. 2 н. і 15 з.п. ф-ли, 5 іл.

Светоизлучающее пристрій і спосіб виготовлення світло випромінюючого пристрої

Запропоновано светоизлучающее пристрій, здатне знизити загасання світла в елементі і має високу світлову віддачу, і спосіб виготовлення світло випромінюючого пристрою. Светоизлучающее пристрій містить світловипромінюючий елемент, що має светопроводящий елемент і багатошарову напівпровідникову частина, електроди, розташовані на багатошаровій напівпровідникової частини цього порядку. Світловипромінюючий елемент містить область першу і другу область з боку светопроводящего елемента. Светопроводящий елемент містить третю область і четверту область з боку світло випромінюючого елемента. Перша область має нерівномірне розташування атомів у порівнянні з другою областю. Третя область має нерівномірне розташування атомів у порівнянні з четвертою областю. Перша область безпосередньо з'єднана з третьою областю. 3 н. і 13 з.п. ф-ли, 3 іл.

Напівпровідниковий світловипромінюючий діод з конверсією довжини хвилі

Напівпровідникове светоизлучающее пристрій містить напівпровідникову структуру, що містить світловипромінюючий шар; люмінесцентний матеріал, розміщений на шляху світла, випромінюваного светоизлучающим шаром; і термоконтактний матеріал, розміщений у прозорому матеріалі; причому термоконтактний матеріал не виробляє конверсії довжини хвилі світла, випромінюваного светоизлучающим шаром; термоконтактний матеріал має більшу теплопровідність, ніж теплопровідність прозорого матеріалу; термоконтактний матеріал розміщено для розсіювання теплоти від люмінесцентного матеріалу; термоконтактний матеріал має медіанний розмір частинок більше ніж 10 мкм; і коефіцієнт заломлення термоконтактного матеріалу відрізняється від коефіцієнта заломлення прозорого матеріалу менше ніж на 10% . Винахід забезпечує виключення можливості небажаного зміщення колірного тону і зниження світлового виходу. 2 н. і 18 з.п.ф-ли, 6 іл.

Спосіб візуалізації двухмикронного лазерного випромінювання в видиме світло

Винахід відноситься до галузі оптики і стосується способу візуалізації двухмикронного лазерного випромінювання. Візуалізація здійснюється шляхом опромінення двухмикронним лазерним випромінюванням зразка, що має спектральну смугу поглинання, близьку до спектральній смузі лазерного випромінювання. В якості зразка використовують порошок з розмеленої монокристала СаF2:Але. Порошок наносять за допомогою сполучного матеріалу на плоску поверхню, яка відображає двухмикронное випромінювання. Технічний результат полягає в спрощенні способу та забезпеченні високого контрасту і роздільної здатності в широкому діапазоні щільності потужності випромінювання. 1 іл.

Світловипромінюючий діод

Винахід відноситься до светоизлучающим діоди, що містить епітаксіальні структури на основі нітридних сполук металів III групи. Світловипромінюючий діод містить эпитаксиальную структуру на основі твердих розчинів нітридів металів третьої групи, що включає розташовані послідовно у напрямку епітаксійного росту шар n-типу провідності, активний шар з p-n-переходом, шар p-типу провідності, а також металеві контактні площадки до шару n-типу провідності, розміщені в поглибленнях, сформованих у эпитаксиальной структурі на рівні шару n-типу провідності, при цьому світловипромінюючий діод містить металевий p-контактний шар, призначений для використання його в якості позитивного електрода, нанесений поверх шару p-типу провідності, ізоляційний шар, що покриває металевий p-контактний шар і внутрішню бічну поверхню заглиблень, сформованих у эпитаксиальной структурі, і металевий p-контактний шар, призначений для використання його в якості негативного електрода, що покриває ізоляційний шар і контактує з кожної металевої контактної майданчиком до шару p-типу провідності, згідно винаходу металлдиода мають вигляд двох вузьких довгих смуг, кожна з яких розташована на периферії однієї з половин зазначеного перетину і проходить уздовж більшої частини її кордону з відступом від неї, перший і другий кінцеві ділянки однієї смуги розташовані з зазором відповідно щодо першого і другого кінцевого ділянки другої смуги, при цьому зазначені смуги утворюють фігуру, конфігурація якої відповідає конфігурації периметра світло випромінюючого діода, що має розрив в серединній частині. Винахід забезпечує підвищення однорідності щільності струму в активній області світлодіода і послідовного зменшення електричного опору. 1 з.п. ф-ли, 4 іл.

Світлодіод білого світіння і світлодіодна гетероструктура на основі напівпровідникових твердих розчинів gapasn на підкладках gap і si

Світлодіод білого світіння згідно винаходу містить шар напівпровідника n-типу, сформований з напівпровідникового твердого розчину GaP1-x-yAsxNy (0.3>x>0, 0.030>>0.004), гетероструктур з власним типом провідності, сформовану з шарів напівпровідникових твердих розчинів GaP1-x-yAsxNy (0.3>x>0, 0.030>y>0.004), сформовану поверх шару напівпровідника n-типу, шар напівпровідника GaP1-x-yAsxNy (0.3>x>0, 0.030>y>0.004) p-типу, сформований на гетероструктурі GaP1-x-yAsxNy (0.3>x>0, 0.030>y>0.004) з власним типом провідності, завершальний тонкий метаморфний шар напівпровідника InGaAs p-типу, де значення мольних часток азоту, y, і миш'яку, x, плавно або різко змінюються, одночасно або окремо, у діапазонах 0.3>x>0 і 0.030>y>0.004, формуючи тим самим варизонний напівпровідниковий матеріал. Також запропоновано світлодіодна гетероструктура, що випромінює білий світ. Технічний результат цього винаходу - підвищення ефективності використання бічного випромінювання p-n-переходів кристалів і створення на цій основі світловипромінюючих пристроїв зі збільшеним світловим потоком і підвищеною потужністю випромінювання. 2 н і 13 з.п. ф-ли, 4 іл.
Винахід відноситься до способів отримання емісійних верств, зокрема для органічних світловипромінювальних діодів. Спосіб нанесення емісійного шару органічного світло випромінюючого діода на підкладку зі скла або полімеру, покриту шаром анода, включає отримання розчину, що містить люминофорсодержащее з'єднання і провідний матеріал, і нанесення тонкої плівки з отриманого розчину на згадану підкладку. Згадану плівку піддають термічній обробці при температурі вище 100°C і нижче температури стабільності емісійного шару, при цьому в якості люминофорсодержащего з'єднання використовують розчинне разнолигандное координаційна сполука, яка при термічній обробці розкладається на люмінофор і нейтральний ліганд, повністю видаляється з тонкої плівки, при цьому термічну обробку згаданої плівки проводять при температурі вище температури видалення ліганду. За допомогою вказаного способу одержують емісійний шар органічного світло випромінюючого діода, який містить шар анода, емісійний шар і шар катода. В окремих випадках здійснення винаходу використовують розчинне разнолигандное координаційна сполука у вигляді комплексу феноксионоата європію з моноглимом. При виготовленні цього діода на шар анода додатково наносять шар диркопроводящего та/або электронблокирующего матеріалів, а поверх емісійного шару наносять электронпроводящий та/або диркоблокирующий шар. Як диркоблокирующего шару використовують 2,9-диметил-4,7-дифеніл-1,10-фенантролин або 3-(4-біфеніл)-4-феніл-5-трет-бутил-феніл-1,2,4-триазол. Забезпечується поліпшення характеристик емісійного шару та отримання емісійних шарів на основі нерозчинних і нелетких сполук. 2 н. і 4 з.п. ф-ли, 1табл., 6 пр.
Up!