Изготовления светодиодов

Здесь К — поправочный коэффициент, учитывающий увеличение потерь в зубцах и в спинке сердечника из-за резки, штамповки и сборки листов, опрессовки, опиловки и обточки сердечников, а также из-за неравномерного распределения магнитной индукции. Значение коэффициента К зависит от качества штампов и совершенства технологического процесса изготовления сердечников (среднее значение К, установленное опытным путем, составляет 1,7 для машин переменного тока и 2,3 для машин постоянного тока).

Ферриты и магнитодиэлектрики имеют большие удельные сопротивления, малые потери от вихревых токов, что дает возможность применять их при высоких частотах. Эти материалы широко применяют для изготовления сердечников трансформаторов, аппаратуры проводной и радиосвязи, в вычислительных устройствах, автоматике. Некоторые ферриты имеют прямоугольную петлю магнитного гистерезиса, поэтому сердечники из таких материалов могут намагничиваться до насыщения при импульсе тока в обмотке и длительно оставаться намагниченными. Эти свойства позволяют применять их в запоминающих устройствах вычислительной техники.

только от магнитодвижущей силы, но и от остаточного магнетизма, сохраняющегося после исчезновения внешнего поля. Кривая ОА на 22 соответствует первому намагничиванию. При ослаблении внешнего поля размагничивание идет по кривой АБ. Отрезок ОБ соответствует остаточному магнетизму (остаточной индукции), сохранившемуся в стали после выключения тока в намагничивающей катушке Я=0. Небольшим остаточным магнетизмом обладают чистое железо, электротехническая сталь, пермаллой (сплав стали с никелем). Они легко намагничиваются и размагничиваются, а поэтому применяются для изготовления сердечников электромагнитов, трансформаторов, полюсных наконечников и т.п. Наибольшим остаточным магнетизмом обладают сорта твердых сталей: вольфрамовой, хромистой, кобальтовой, никельалюминиевой, которые применяются для изготовления постоянных магнитов.

Свойства магнитных материалов, используемых для изготовления сердечников. Для уменьшения вихревых токов в сердечнике, которые уменьшают индуктивность катушки, сердечники следует выполнять из материалов, имеющих кроме магнитных свойств большое сопротивление.

Здесь /С — поправочный коэффициент, учитывающий увеличение потерь в зубцах и в спинке сердечника из-за резки, штамповки и сборки листов, опрессовки, опиловки и обточки сердечников, а" также из-за неравномерного распределения магнитной индукции. Значение коэффициента К зависит от качества штампов и совершенства технологического процесса изготовления сердечников (среднее значение К, установленное опытным путем," составляет 1,7 для машин переменного тока и 2,3 для машин постоянного тока).

Ввиду наличия в ферромагнетиках самопроизвольно намагниченных микроскопических областей, которые можно рассматривать как элементарные магнитики, их используют для изготовления сердечников катушек индуктивности, при изготовлении электродвигателей, трансформаторов и т. д.

ки и ферриты. Электротехнические стали и пермаллои применяют в виде горячекатанного и холоднокатанного проката в листах и рулонах толщиной 0,04—0,5 мм. Горячекатанные стали используют в магнитопроводах, работающих на низких частотах, а холод но катанные — в магнитопроводах с повышенными магнитными характеристиками. Железойикелевые сплавы (пермаллои) характеризуются в 10—20 раз большей магнитной проницаемостью в слабых магнитных полях по сравнению с электротехнической сталью. Высоконикелевые пермаллои (72—80% никеля) марок 79НМ, 80НХС и другие используют для изготовления сердечников малогабаритных дросселей и трансформаторов низкой частоты, магнитных головок и др. Низконикелевые пермаллои (30—50% никеля) марок 38НС, 45Н, 50Н, 50НХС и другие применяют для изготовления магнитопроводов силовых трансформаторов и дросселей, магнитных головок и др.

Низконикелевый легированный пермаллой (марки 50НХС), содержащий 38—50% никеля (с добавками марганца, кремния, хрома), имеет меньшие значения относительной магнитной проницаемости, чем легированный высоконикелевый, но его удельное сопротивление превышает таковое у большинства марок высоконикелевого легированного пермаллоя. Низконикелевый легированный пермаллой применяют для изготовления сердечников трансформаторов, катушек индуктивности, магнитопроводов приборов и разных аппаратов, главным образом в телефонии и радиотехнике. При радиочастотах обычно применяют ленты толщиной от десятков до нескольких микрометров. Низконикелевый легированный пермаллой выпускают марок 45Н, 50Н, 50НП и 65НП. Первые две обладают петлей гистерезиса обычного типа, две последние — петлей прямоугольной формы, что достигается определенной текстурой вдоль тонкой ленты. Низконикелевый пермаллой марок 45Н и 50Н обладает высокой индукцией насыщения по сравнению с другими видами пермаллоя. Его применяют в качестве материала сердечников трансформаторов, дросселей, деталей реле, работающих с подмагничиванием, полюсных наконечников,

В ряде случаев требуется такой магнитный материал, у которого магнитная проницаемость не зависит от напряженности магнитного поля. В частности, этот материал применяют в некоторых дросселях, трансформаторах тока с постоянной погрешностью, в аппаратуре дальней телефонной связи, высокочастотной многоканальной электросвязи, некоторых измерительных приборах и пр. К таким материалам относится перминвар — тройной сплав железа, никеля и кобальта. Магнитная проницаемость перминвара при специальной термообработке остается практически постоянной до значения напряженности магнитного поля 80—160 А/м. Применение перминвара ограничивается технологическими трудностями и высокой стоимостью. К числу сплавов, отличающихся известным постоянством магнитной проницаемости в слабых магнитных полях, относится сплав изоперм, состоящий из железа, никеля и меди с добавкой алюминия. Применяется он в производстве высококачественной телефонной аппаратуры, например для изготовления сердечников некоторых катушек.

Электролитическое железо получают путем электролиза сернокислого или хлористого железа, оно применяется в постоянных полях. Карбонильное железо получают термическим разложением пентакарбонила железа Fe(CO)B. Карбонильное железо получают в виде порошка, и его удобно использовать для изготовления сердечников для повышенных частот. Свойства упомянутых разновидностей технически чистого железа приведены в табл. 3.2.

Магнитомягкие ферриты используют для изготовления сердечников трансформаторов, катушек индуктивности, магнитных антенн, статоров и роторов высокочастотных небольшой мощности электрических моторов, деталей отклоняющих систем телевизионной аппаратуры. Ферриты обладают более низкой индукцией насыщения, чем металлические ферромагнетики, поэтому в сильных полях их применять нецелесообразно, однако в высокочастотных полях ферриты могут иметь более высокую индукцию, так как отсутствует размагничивающее действие вихревых токов.

Светодиоды применяют для вывода информации в микроэлектронных устройствах, в качестве различного рода индикаторов, а также в качестве источников излучения в оптронах (см. § 2.8). Технология изготовления светодиодов близка к стандартной микроэлектронной технологии.

Для изготовления светодиодов наиболее часто применяют арсе-нид галлия, а также карбид кремния, легированный различными примесями (бор, алюминий).

Широко распространенным излучающим прибором является светодиод. В качестве материалов для изготовления светодиодов используются соединения карбида кремния SiC, фосфид галлия GaP, арсенид галлия GaAs. Спектр излучения зависит от ширины запрещенной зоны используемого материала, а также от рода и концентрации примесей. Например, для арсенида галлия ДИК,= = 1,4эВ, а максимум спектральной характеристики лежит в инфракрасной области спектра (А,%0,9 мкм); светодиоды из карбида кремния излучают желтый цвет (^ як 0,6 мкм). Использование совокупности люминесцирующих кристаллов позволяет синтезировать знаковые индикаторы.

В настоящее время для изготовления светодиодов применяют арсенид галлия, дающий излучение в инфракрасной области, фосфад арсенида галлия, излучающий красный или оранжевый свет и фосфид галлия, который излучает желтый или зеленый свет.

В качестве материалов для изготовления светодиодов используются обычно полупроводниковые соединения: карбид кремния

В качестве материалов для изготовления светодиодов используются обычно полупроводниковые соединения: карбид кремния

К материалам с еще большей шириной запрещенной зоны (выходящей за пределы, характерные для полупроводников) из соединений АШВУ относятся нитриды бора, алюминия и галлия. Последний из них (1F« 3,4 эВ) перспективен для изготовления светодиодов с голубым свечением.

Другим способом повышения внутреннего квантового выхода диода является увеличение вероятности излучательной рекомбинации путем выбора полупроводникового материала и степени его легирования. В таких полупроводниках, как Si и Ge, у которых дно зоны проводимости и потолок валентной зоны расположены при различных значениях волнового вектора k ( 5.4), вероятность межзонной излучательной рекомбинации много меньше, чем у полупроводников с совпадающими экстремумами зон (GaAs, InAs, InSb и-др.). Поэтому для изготовления светодиодов необходимо брать

Для изготовления светодиодов наиболее часто используют фосфид галлия или арсенид галлия. Для диодов видимого излучения часто используют фосфид-арсе-нид галлия. Из отдельных светодиодов собирают блоки и матрицы, которые позволяют высвечивать изображения букв и цифр.

Широко распространенным излучающим прибором является светодиод. В качестве материалов для изготовления светодиодов используются соединения карбида кремния SiC, фосфид галлия GaP, арсенид галлия GaAs. Спектр излучения зависит от ширины запрещенной зоны используемого материала, а также от рода и концентрации примесей. Например, для арсенида галлия ДИ/3 = = 1,4эВ, а максимум спектральной характеристики лежит в инфракрасной области спектра (кк§,9 мкм); светодиоды из карбида кремния излучают желтый цвет (Х%0,6 мкм). Использование совокупности люминесцирующих кристаллов позволяет синтезировать знаковые индикаторы.