Доставка цветов в Севастополе: SevCvety.ru
Главная -> Конструктирование оптикоэлектронной аппаратуры

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 [41] 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78

достатком меза-технологии является менее четкая конфигурация знаков по сравнснпю с формой знаков, получаемой при использовании планарной технологии. Использование п-/г+-структур GaP : N, изготовленных методом ЖФЭ и в принципе пригодных для планарного варианта технологии, такл<е не дает полного решения проблемы из-за недостаточно высокой однородности электрофизических и люминесцентных характеристик по поверхности структур. По-видимому, наиболее приемлемым для изготовления монолитных планарных индикаторов зеленого цвета свечения является использование структур GaP : N марки ЭФАГ-100, выращенных методом газофазной эпитаксии.

В этом случае за основу (с определенными коррективами) может быть взята планарная технология монолитного кристалла на основе GaAso,6po,4/GaAs. Для улучшения оптической развязки различных топологических элементов, сформированных на оптически прозрачной подлол<ке GaP, необходимо максимально уменьшить долю рассеянного света, а такл<е использовать маскирование части верхней поверхности кристалла мел<ду излучающими сегментами оптически непрозрачными пленками. В качестве маскирующего материала может использоваться поликремний, пропускание которого при толщине 0,3 мкм в области длин волн 500... 570 нм составляет 0,5%.

Обязательным элементом технологии, обеспечивающим оптическую изоляцию оазличных сегментов, является полировка подложки GaP. В противном случае, как показывают оценки [ИЗ], даже при использовании маскирующих поликремниевых покрытий свечение невключечного сегмента составляет около 25% от интенсивности свечения включенного сегмента, что мол<ет привести к ложному считыванию информации. Если определить отношение яркост-ного контраста какК= (Lo-Lф)/Lф(rдe Lo, Еф - яркость соответственно работающего и невключенного сегментов), то, как показано в [ИЗ], полировка пластины GaP позволит добиться величины /С= 100.

Приведенньи выше сообрал<ения по оптимизации конфигурации и топологических размеров излучающих сегментов красного цвета свечения и контактных площадок остаются в силе и в случае структур GaP : N. Экспериментально установлено, что наиболее оптимален сегмент шириной 100 мкм при высоте знака 2,5 мм, а наилучшее растекание тока достигается при ширине контактной дорол<ки 20 мкм и расстоянии между контактными полосами 100... 120 мкм.

5.4. ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУИРОВАНИЯ МОДУЛЕЙ ЭКРАНА

Потребностям отобрал<ения не только цифро-буквенной, но и графической информации различного вида служат многоэлементные матричные модули экрана. Использование гибридной конструкции в значительной мере снимает вопросы, связанные с оптической и электрической развязкой излучающих элементов модуля



экрана и тем самым существенно упрощает проблему выбора полупроводникового материала для воспроизведения информации с использованием цветопередачи в различных областях спектра [114]. В настоящее время наиболее широко при разработке полупроводниковых модулей экрана используются эпитаксиальные структуры GaAso,6Po,4 (красный цвет свечения) GaAso.isPo.ss : N (желтый цвет свечения), GaP :N (зеленый цвет свечения) Светоизлучающие р-п переходы создаются по планарной технологии с локальной диффузией цинка. В качестве омического контакта к р-слою применяется А1. При разработке нижнего контакта к п-области учитывается специфика вывода излучения из структур с прозрачной (непрозрачной) для генерируемого излучения подложкой. Так, в структурах на основе GaAso.6Po.4/GaAs с непрозрачной подложкой контакт вьшолняется в виде сплошной металлизации. В то же время в структурах с оптически прозрачной подложкой GaP контакт в подложке п-типа выполняется из композиции Au : Ge при этом его площадь составляет 20... 40% от площади нижней поверхности кристалла.

При использовании монолитно-гибридной конструкции модуля экрана, когда прибор создается монтажом монолитных линеек с типичной шириной 0,3... 0,5 мм, необходимо принимать специальные меры по у.чучшению оптической изоляции светоизлучающих элементов. В частности, при конструировании монолитно-гибридных модулей на основе GaP следует наносить тонкие (толщиной 0,5... 1,0 мкм) слои поликремния на тыльную сторону монолитной линейки. Использование монолитно-гибридной конструкции имеет ряд несомненных преимуществ по сравнению с простой гибридной конструкцией. К их числу относятся: существенное упрощение и снижение трудоемкости операции сборки, существенное уменьшение вероятности механического повреждения светоизлучающего кристалла при разводке золотой проволоки за счет значительного уменьшения давления под иглой. Недостатки такой конструкции кристалла являются общими для монолитных индикаторов. Это в первую очередь необходимость принятия специальных мер для улучшения оптической развязки светоизлучающих элементов, которые в целом приводят к уменьшению светоотдачи прибора.

С учетом большой рассеиваемой мощности принципиальное значение при конструировании модулей экрана приобретает вопрос об уменьшении теплового сопротивления между кристаллом и корпусом прибора. Обычная посадка кристалла на токопроводящий клей не обеспечивает необходимого теплоотвода. В связи с этим целесообразно использовать при посадке на кристаллодержатель эвтектического сплава Au : Ge. Дополнительным преимуществом посадки на эвтектический спай является то, что вследствие его высоких отражательных характеристик коэффициент вывода излучения из корпуса прибора возрастает на 20... 30%.

Особое значение при проектировании модулей экрана приобретает задача оптимального конструирования корпуса. Помимо обычных требований по обеспечению механической прочности при-128



бора и высокой контрастности отображаемой информации необходимо учитывать весьма высокие требования к операции сборки: высокие точности размещения большого количества кристаллов и задания габаритных размеров корпуса для бесшовной стыковки модулей экрана в большие информационные поля произвольной конфигурации. Так как многоэлементные матричные индикаторы работают в мультиплексном режиме, то принципиально использование перекрестной коммутации внутри корпуса прибора. Всем этим требованиям удовлетворяет конструкция, собранная на мно» гослойном керамическом держателе, представляющая собой вместе со светопроводом монолитную герметичную конструкцию.

В простой гибридной конструкции светоизлучающие кристаллы размером 0,4x0,4 мм в количестве 35 штук монтируются в семь рядов на керамическую плату с нанесенными на нее металлизированными полосками, осуществляющими электрическое соединение по нижнему контакту. После чего производится разводка золотой проволокой в пять столбцов в направлении, перпендикулярном рядом, размер одного элемента на лицевой панели составляет 0,8... 1 мм. Верхняя крышка, снабженная сеткой конических отверстий, металлизированных изнутри слоем серебра, обеспечивает, во-первых, хорошую оптическую изоляцию различных элементов матрицы и, во-вторых, высокую воспроизводимость и точность формируемого излучателями изображения. Оптическая засветка расположенных рядом элементов не превышает в структурах GaP 8%, а в структурах GaAso,6Po,4 3%.

В конструкции 64-элементного модуля экрана с внешними габаритными раз.мерами 10x10 мм, предназначенного для бесшовной стыковки в экраны прямоугольной или квадратной формы с произвольным числом элементов, с целью обеспечения рассеяния большой выделяемой мощности, в качестве исходного материала для держателя выбирается высокоглиноземистая керамика. Кристаллы монтируются в 64 монтажных колодца; при этом 16 внешних ленточных выводов позволяют установить связь между всеми излучающими элементами и схемой управления. Для обеспечения посадочных мест для кристаллов и схемы внутренней коммутаций держатель выполняется в виде четырехслойной конструкции. В первом слое располагаются монтажные колодцы и восемь топологических дорожек для присоединения анодных выводов излучающих кристаллов к «строчным» выводам прибора. Второй слой содержит схему соединения катодов кристаллов со «столбцевыми» выводами. В двух последующих слоях располагаются схемы соединения «столбцевых» и «строчных» выводов с внешними выводами прибора, торцевое располол<ение которых позволяет осуществить бесшовную стыковку модулей. Заливка прозрачным компаундом обеспечивает герметизацию прибора и улучшает условия вывода света.

Вместе с тем, как это отмечалось и в случае цифро-знаковых индикаторов, монолитная конструкция корпуса, предусматривающая использование заливочного компаунда, мол<ет приводить к ка-



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 [41] 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78



0.0296
Яндекс.Метрика