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Nachdem sich der Band -Optoelektronik I" mit der Erzeugung von
elektromagnetischer Strahlung durch Strominjektion in speziel- len
Halbleiterbauelementen befaBt hat, beschaftigen sich die beiden
Folgebande "Optoelektronik II und III" umgekehrt mit de Umwandlung
elektromagnetischer Strahlung bzw. energetischer Teilchen in
elektrische Energie mit Halbleiterbauelementen. Die allgemein als
Strahlungsempfanger bzw. -detektoren bezeich neten Bauelemente
finden hauptsachlich Anwendung - beim Nachweis bzw. bei der Messung
von elektromagnetischer Strahlung oder von Teilchen. Bei diesen
Anwendungen wird ein moglichst hohes Signal-Gerausch-Verhaltnis
angestrebt, d. h. die Em findlichkeit dieser Bauelemente muB groB
sein und der Beitrag der detektorspezifischen Rauschmechanismen muB
minimiert werden; - bei der Umwandlung von elektromagnetischer
Strahlung in elektrische Energie in Photoelementen und Solarzellen,
wo- bei Solarzellen vornehmlich wirtschaftlichkeitsaspekte be-
rucksichtigt werden mussen. Dieses setzt eine Billigtechno- logie
bei moglichst hohem Zellenwirkungsgrad voraus, wobei letztlich die
Gesamtkosten des Systems die entscheidende Rolle spielen; bei der
Umwandlungeines sichtbaren oder IR-Bildes in elek- trische Signale
mittels ein- oder zweidimensionaler Anord- nungen. Bei dies en
Anwendungen spielt die Integrationsfa- higkeit des verwendeten
Halbleitermaterials eine groBe Rolle Die als Strahlungsempfanger
bzw. -detektoren in Frage kommen- den Halbleiterbauelemente sind
Photodioden, Avalanchephotodi- oden, Phototransistoren,
Photoleiter, Halbleiterbildsensoren, Solarzellen,
Halbleiterphotokathoden und die sog. Halbleiter- 5
strahlungsdetektoren zum Nachweis hochenergetischer elektro-
magnetischer und korpuskularer Strahlung.
Obwohl optoelektronische Effekte in der Physik und den
Ingenieurwis- senschaften schon lange eine wichtige Rolle spielen,
ist die Halbleiter- optoelektronik noch ein relativ neues Gebiet,
das erst in den letzten 10 Jahren einen groBen Aufschwung genommen
hat. Inzwischen haben jedoch die optoelektronischen
Halbleiterbauelemente nicht nur einen festen Platz im
Lieferprogramm nahezu aller Halbleiterbauelemente-Her- steller
gefunden, vielmehr ist die wirtschaftliche Wachstumsrate dieser
Bauelemente zur Zeit die hochste unter allen Einzelhalbleitern und
wird nur von der der integrierten Schaltungen iibertroffen. Bei den
optoelektronischen Effekten in Halbleitern unterscheidet man im
wesentlichen zwischen der Erzeugung elektromagnetischer Strahlung
unter dem EinfluB eines elektrischen Feldes und den elektrischen
Wir- kungen von elektromagnetischer Strahlung in
Halbleiterbauelementen. Dementsprechend wurde der sich mit der
Halbleiteroptoelektronik befas- sende Teil dieser Buchreihe auf
zwei Bande verteilt. Der vorliegende erste Band befaBt sich
ausschlieBlich mit Halbleiterlichtquellen, den Lumineszenz- und
Laserdioden, die gegeniiber den Gliihlampen ahn- che Vorziige
aufweisen wie die Transistoren gegeniiber den Vakuum- rohren. Sie
sind extrem zuverlassig und von den Betriebsdaten her kom- patibel
mit Halbleiterschaltkreisen, so daB sie mit diesen in der Opto-
elektronik bevorzugt fUr zwei Aufgaben eingesetzt werden: a) Als
Indikatorlampchen und Displays, wo sie an der Schnittstelle
Mensch-Maschine durch Anzeigen von Betriebszustanden oder durch
Visualisierung von Daten die notige Verbindung herstellen. b) Als
modulierbare Lichtsender, vor aHem in Infrarotlichtbereich. Hier
werden Regel- und Steuersignale oder andere Informationen dem emit-
tierten Lichtstrahl aufgepragt und dann entweder direkt oder iiber
ei- nen Lichtwellenleiter dem Empfanger zugefiihrt. Dort wird das
ur- spriingliche elektrische Signal wieder hergestellt.
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