Читать онлайн «Большая энциклопедия техники». Страница 403

К полупроводниковым диодам относят также ПП приборы с двумя выводами, содержащие неуправляемую четырехслойную р-n-р-n-структуру и называют динисторами, а также Ганна диоды. В полупроводниковых диодах применяют и другие разновидности ПП структур: контакт металл – полупроводник и р-i-n-структуру, свойства которых во многом схожи с характеристиками р-n-перехода.

Свойство р-i-n-структуры менять свои электрические характеристики под воздействием излучения применяют в детекторах ядерных излучений и фотодиодах, устроенных таким образом, что ядерные частицы или фотоны могут поглощаться в активной области кристалла, которая непосредственно примыкает к р-n-переходу, и менять величину обратного тока последнего. Эффект излучательной рекомбинации дырок и электронов применяется в светоизлучающих диодах. К полупроводниковым диодам можно отнести также и полупроводниковые лазеры.

Большинство полупроводниковых диодов изготавливают, применяя планарноэпитаксиальную технологию, которая позволяет сразу получать до нескольких тысяч полупроводниковых диодов. В качестве полупроводниковых материалов для них используют главным образом кремний, а также германий и т. д., в качестве контактных материалов – золото, алюминий, медь. Для защиты кристалла полупроводникового диода его, как правило, помещают в металлокерамический, металлостеклянный, пластмассовый или стеклянный корпус.

В СССР для обозначения полупроводниковых диодов используют шестизначный шифр, первая буква которого характеризует применяемый полупроводник, вторая определяет класс диода, цифры означают порядковый номер типа, а последняя буква – его группу.

От своих электровакуумных аналогов полупроводниковые диоды отличаются значительно большими долговечностью и надежностью, лучшими техническими характеристиками, меньшими габаритами, меньшей стоимостью и поэтому вытесняют их в большинстве областей использования. С развитием ПП электроники совершился переход к производству наряду с дискретными полупроводниковыми диодами диодных структур в функциональных устройствах и ПП монолитных интегральных схемах, где полупроводниковый диод неотделим от всей конструкции устройства.

Полупроводниковый лазер – лазер с полупроводниковым кристаллом в качестве рабочего вещества, полупроводниковый квантовый генератор. В полупроводниковых лазерах в отличие от лазеров других типов применяются излучательные квантовые переходы не между изолированными уровнями энергии ионов, молекул и атомов, а между разрешенными энергетическими зонами кристалла. В полупроводниковых лазерах возбуждаются и излучают атомы, образующие кристаллическую решетку. Это отличие определяет главную особенность полупроводниковых лазеров – компактность и малые размеры. В полупроводниковых лазерах удается получить показатель оптического усиления до 104 см, хотя, как правило, для возбуждения генерации лазера необходимы и меньшие значения. Другими практически важными отличиями полупроводниковых лазеров являются: малая инерционность, обусловливающая широкую полосу частот прямой модуляции (более 109 ГГц); высокая эффективность преобразования электрической энергии в энергию когерентного излучения (до 30—50%); возможность перестройки длины волны излучения и наличие большого числа полупроводников, которые непрерывно перекрывают интервал длин волн от 0,32 до 32 мкм; простота конструкции.

Потенциалоскоп – электронно-лучевой прибор с видимым изображением, предназначенный для записи информации, которая в виде электрических сигналов подается на его входной электрод, ее хранения и дальнейшего воспроизведения на люминесцентном экране. Записывающий электронный луч потенциалоскопа, преобразованный получаемым сигналом, двигаясь по мишени, выбивает с ее диэлектрической поверхности вторичные электроны и на ней создает переменный потенциал. Смена потенциала пропорциональна времени действия записывающего луча и силе тока. Полученный на мишени потенциальный рельеф преобразовывает воспроизводящий пучок электронов, проектирующий изображение на экране. В полутоновых потенциалоскопах потенциал мишени является отрицательным по отношению к потенциалу катода отображающего прожектора, поэтому электроны отображающего пучка не попадают на мишень и записанное изображение остается на ней в течение некоторого времени.

В бистабильных потенциалоскопах потенциал мишени является положительным по отношению к потенциалу катода отображающего прожектора, и отображающий пучок приводит ее потенциал к двум стабильным значениям, из-за чего изображение не теряется длительное время.

Потенциалоскопы с видимым изображением используют для наблюдения однократных и иногда повторяющихся сигналов в устройствах вывода информации ЭВМ, радиолокационных индикаторах, осциллографах и т. д. В осциллографах потенциалоскопы имеют яркость свечения 2—150 Нт, разрешающую способность (которая определяется числом линий, приходящихся на какую-либо сторону изображения на экране или на диаметр потенциалоскопа) 60—200 линий и полное время воспроизведения 1—600 мин.

Потенциалоскопами называют также любую запоминающую электронно-лучевую трубку.

Принтер – в вычислительной технике функционирующее самостоятельно или входящее в состав ЭВМ устройство, с помощью которого результаты обработки информации выводятся на бумагу или носитель записи в доступной для зрительного восприятия графической, цифровой или буквенной форме.

Наиболее широко используют печатающие устройства, в которых отпечаток символа наносится на бумагу механически, посредством нажатия выпуклой литеры через красящую ленту (в некоторых конструкциях печатающих устройств не литера прижимается к бумаге, а она особым гладким «молоточком» прижимается через красящую ленту к выпуклой поверхности неподвижной литеры). Не так распространены печатающие устройства с магнитографической и электрографической печатью, струйные, фотооптические и др.

Печатающие устройства делятся на листовые, в которых информация записывается на листы бумаги, и рулонные, имеющие запись информации на рулонную бумажную ленту, впоследствии разрезаемую и фальцуемую на листы. По типу перемещения носителя записи различают печатающие устройства, имеющие непрерывную подачу, в которых печатные знаки отпечатываются на движущийся носитель, и печатающие устройства, имеющие прерывистую подачу, в которых носитель записи неподвижен в момент печати.

Главным элементом механического печатающего устройства является печатающий механизм, который состоит из печатающего органа – колесо с выпуклыми литерами, сферическая головка или литерный рычаг и системы привода. Для того чтобы сделать оттиск знака, печатающее устройство автоматически видоизменяет код данного знака, который поступил от ЭВМ, в электрический сигнал, либо приводящий в движение определенный литерный рычаг, либо поворачивающий сферическую печатающую головку необходимым знаком к бумаге, либо устанавливает цифровое колесо в такое положение, при котором нужная литера оказывается напротив молоточка. Механические печатающие устройства работают сравнительно медленно, скорость их работы зависит от инерционности подвижных элементов и в зависимости от конструкции может достигать для знакопечатающих 20 знаков в секунду и для строкопечатающих печатающих устройств 200—300 строк в минуту. Для уменьшения веса подвижных элементов в некоторых печатающих устройствах, называемых растровыми или матричными, печатный знак образует совокупность точек, которые отпечатываются независимо управляемыми проволочными пуансонами.

В немеханических печатающих устройствах изображение печатаемых знаков образуется автоматически либо с помощью иных или оптических специальных средств, либо на экране электроннолучевой трубки и переносится на бумагу электрическим или оптическим способом. Полученное подобным образом изображение закрепляют прожиганием бумаги, либо термическим или химическим способом с использованием термо– или фоточувствительной бумаги, либо нанесением красящего порошка, который оседает на электрически заряженных участках бумаги и фиксируется химическим или термическим способом. В зависимости от технологических и конструктивных особенностей таких печатающих устройств скорость печати составляет от 100 до 3000 знаков в секунду.

Среди печатающих устройств особое место занимают принтеры. Существует несколько видов принтеров:

Лазерный принтер – печатающее устройство, применяемое в электронных настольных системах для изготовления воспроизводимого оригиналмакета.

Принцип работы лазерного принтера: лазерный луч засвечивает на светочувствительном цилиндре соответствующие символам точки, которые заряжаются электричеством, из-за чего к ним прилипает красящий порошок, который переносится на бумагу и при подогреве фиксируется на ней.