Мощные излучающие диоды на основе двойных гетероструктур в AlGaAs: Разработка и применение тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.10, доктор технических наук Вилисов, Анатолий Александрович

• Вилисов, Анатолий Александрович
• доктор технических наук
• 2001

Оглавление диссертации доктор технических наук Вилисов, Анатолий Александрович

ОСНОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ И УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.^

ВВЕДЕНИЕ.#

Раздел I МОЩНЫЕ ИЗЛУЧАЮЩИЕ ДИОДЫ.

Глава 1, ИЗЛУЧАЮЩИЕ ДИОДЫ И ОСОБЕННОСТИ ЭПИТАКСИАЛЬНЫХ СТРУКТУР.М

1.1.Введени е.„.

1.2. Эпитаксиальные двойные гетероструктуры из твёрдых растворов. ^

1.3. Эффективность излучения эпитаксиальных структур.

1.4. Дефектность эпитаксиальных структур.

1.5. Электрические характеристики диодов при малых токах.т.

1.6. Оптические свойства эпитаксиальных структур.

1.7. Вьшоды.

ГЛАВА 2. КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ПРОРАБОТКА МОЩНОГО ИЗЛУЧАЮЩЕГО ДИОДА.

2.1. Введение.

2.2. Конструктивно-технологическая проработка кристалла мощного ИД &

2.2.1. Плотность прямого тока в кристалле.

2.2.2. Кристалл с двухсторонним контактом.

2.2.3. Многомезовая и одномезовая конструкции кристалла.

2.2.4. Особенности кристаллов для красного и двухцветного излучате

2.2.5. Кристаллы зелёного свечения.

2.3. Проблемы теп лор ас сея ния и тегоюотаода.

2.3.1. Анализ тепловыделения в кристалле излучающего диода.

2.3.2. Конструкция корпуса-теплоотвода.^^

2.3.3. Экспериментальные результаты.

2.4. Отдельные вопросы повьппения еветовывода.

2.4.1. Методика измерения силы излучения.

2.4.2. О световыводе из многослойных эпитаксиальных структур.

2.4.3. Преломляющая линза.

2.4.4. Параболоидный концентратор излучения.

2.5. Диаграмма направленности излучения двухволнового излучателя.

2.6. Выводы .-.

ГЛАВА 3. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МОЩНЫХ ИЗЛУЧАЮЩИХ ДИОДОВ

3.1. Технология изготовления кристалла.

3.1.1. Разработка технологии омических контактов.^^

3.1.2. Технология изготовления кристалла.

3.2. Технология изготовления кристаллодержателя./г^

3.3. Технология сборки диодов, технологические испытания.

3.5. Выводы.

ГЛАВА 4. БАЗОВЫЙ РЯД МОЩНЫХ ИЗЛУЧАТЕЛЕЙ.

4.1. Основные характеристики и параметры излучающих диодов. Методики измерений.

4.2. Электрические характеристики мощных излучателей.

4.3. Светотехнические характеристики диодов.

4.4. Деградационные параметры и эксплуатационные характеристики.

4.4.1. Определение параметров деградационных процессов.

4.4.2. Оценка у-процентного ресурса и времени минимальной наработки 19. &

4.4.3. Светоизлучающие диоды в режиме больших токов.

4.5. Светодиоды на основе низкоразмерных эпитаксиальных структур.

4.6. Выводы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Мощные излучающие диоды на основе двойных гетероструктур в AlGaAs: Разработка и применение»

5.2. Многодиодные аппараты серии «Геска».

5.2.1. Развитие конструкции корпуса аппарата. .

5.2.2. Схемотехника аппарата.

5.2.3. Характеристики излучения аппаратов «Геска-1».

5.2.4. Краткая сводка результатов применения аппарата «Геска-1».

5.3. Аппараты серии 'Теска-маг" для светомагнитотерапии.

5.4. Выводы.

Глава 6. СВЕТОДИОДНЫЕ АППАРАТЫ ДЛЯ ВНУТРИПОЛОСТНОЙ

ФИЗИОТЕРАПИИ .

6Л. Введение.

6.2. Автономные биостимуляторы.Л££

6.2.1. Светостимулятор "пятно".

6.2.2. Автономный электрофотостимулятор ЖКТ с эндогенным электрофорезом микроэлементов.

6.3. Зондовые стимуляторы.

6.3.1. Аппарат для внутриполостной светотерапии 'Теска-Виза".

6.3.2. Варианты насадок облучателя для светотерапии.Р.?.?

6.3.3. Световодные насадки для светомагнитотерапии.

6.3.4. Светодиодные аппараты для внутриполостной электросветостимуляции.Л9Л

6.4. Выводы .

• -г

ЛИТЕРАТУРА К РАЗДЕЛУ II.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

ПРИЛОЖЕНИЯ.

ОСНОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ И УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

LED - Light Emitting Diode;

ГФЭ - газофазовая эпитаксия;

ДГС - двойная гетероструктура;

ДН - диаграмма направленности излучения;

ЖФЭ - жидкофазовая эпитаксия;

ИД - излучающие диоды;

ИК - инфракрасный (спектр);

КПД - коэффициент полезного действия;

МДГС - многопроходная двойная гетероструктура;

МЛЭ - молекулярно-лучевая эпитаксия;

ОПЗ - область пространственного заряда;

СД - светодиод:

ТУ - технические условия;

ФД - фотодиоды;

ЭСАГА - эпитаксиальная структура арсенида галлия-алюминия; n0 = 1 - показатель преломления воздуха; пп - показатель преломления полупроводника;

0 - угол падения излучения на границу раздела полупроводник/воздух, градус; ®кр - угол полного внутреннего отражения на границе раздела полупроводник/воздух, градус;

N^f - число фотонов, генерируемых внутри активной области излучающего диода в единицу времени;

N^ - число электронно-дырочных пар, рекомбинирующих внутри активной области излучающего диода в единицу времени; hvm - энергия кванта в максимуме спектра излучения, (эВ); г)с- внешний квантовый выход излучения (%); ти- время жизни носителей заряда при излучателъной рекомбинации, с; 1п(р)- инжекционная составляющая прямого тока, А;

N3- количество носителей заряда, прошедших через р-п-переход за единицу времени;

Иф- количество фотонов, вышедших из диода во внешнюю среду в единицу времени;

I - рекомбинационная составляющая прямого тока, А;

X - коффициент теплопроводности; О - телесный угол, ср;

Я (^мах) - длина волны (в максимуме) излучения, нм, мкм; Р(у) " удельное сопротивление полупроводника, Ом/см; г|0 - коэффициентом вывода излучения, (%); t|¡ . внутренний квантовый выход электролюминесценции, (%); Ркр, Ркп - удельное контактное сопротивление контакта к р и n-области, соответственно;

Ап - избыточная концентрация электронов, см"3;

Рр, Рп - усреднённое удельное сопротивление областей р и п —типа переменного состава;

AR - темп рекомбинации; ARH - темп излучателъной рекомбинации; фв- высота потенциального барьера, эВ; оСизл - угол излучения, град:

Уинж - эффективность инжекции в активную область неосновных носителей заряда (электронов или дырок); рк - удельное контактное сопротивление, Ом-см"2;

АТ, ДТмах - температура перегрева (максимальная) активной области кристалла, градус К; d - толщина активной области гетероструктуры, мкм; d - толщина слоя полупроводника, по которому протекает ток, мкм;

1а — толщина активной области, мкм;

Е(г) - напряжённость электрического поля, В/см; е, q - заряд электрона, К;

Её - ширина запрещённой зоны, эВ;

Р - фокусное расстояние световьшодящей линзы;

I - ток через диод, (А, шА);

I] Л2- отношение интенсивностей прошедшего через структуру излучения; 1е - сила излучения, Вт/ср;

1Ю -ток короткого замыкания измерительного фотоприёмника, мА;

1(0) - угловое распределение интенсивности излучения;

Ло, II - функции Бесселя первого рода нулевого и первого порядка;

1пр- плотность прямого тока, А/см2; к — постоянная Болыдмана;

К(Ьу) - коэффициент поглощения фотонов данной энергии в материале активной области;

1 ^ - длина серебряного вывода, мм; п„- показатель преломления материала световыводящей линзы; р0. По - равновесные концентрации носителей заряда, см"*; Ре - поток, или мощность излучения, мВт; Рвх- подводимая электрическая мощность, Вт; Ризл - мощность излучения диода, (Вт);

- скважность при импульсных режимах; Я - коэффициент отражения от поверхности раздела полупроводник/воздух; г - текущая координата; г' - радиус углубления вокруг мезы, мкм; Иа- сопротивление активной области;

Я/^- сопротивление серебряной соединительной проволоки;

Яац- сопротивление золотого покрытия;

Га, Ьа - радиус и толщина кристалла в цилиндрической модели;

Гк - радиусы омических контактов, мкм; Ккп- сопротивление омического контакта к п-области;

КкР— сопротивление омического контакта к р-области; Ип - последовательное сопротивление диода, Ом; Яп - сопротивление полупроводника п-типа;

- сопротивление р-области; Лизл- радиус излучающего окна, мкм;

Ятк , ЯтЬ Яг2, - бщее тепловое сопротивление корпуса и его составляющие, град/Вт;

8 ¡ф, 8 ,ш - площадь омического контакта к р и п-областям; Б). - чувствительность фотометрического блока, А/Вт;

Б;, 1} - площадь сечения и протяжённость в направлении протекания тока соответствующих областей;

1:имп - длительность импульса тока, с: и - напряжение на диоде,В; ирп- падение напряжения на потенциальном барьере, В; иотс - напряжение отсечки диода. В: ипроб- напряжение пробоя диода, В; а, Ь - постоянные, характеризующие градиент удельного сопротивления; Еа - энергия активации процесса (деградации), эВ; Т - температура, градус К;

Ту - значение у-процентного ресурса (показатели надёжности), час;

Трп - температура активной области диода, градус К;

Ткн - температурный коэффициент прямого напряжения диода, мВ/град;

Тмин - минимальная наработка на отказ, час;

Фу(Ъу) - поток излучения в единичном интервале энергии;

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Как и для любого технического новшества, для излучающих диодов путь развития определяется запросами науки и техники. По мере улучшения характеристик и совершенствования технологических процессов появляются новые области применения, которые, в свою очередь, ускоряют развитие этого новшества. Так, если поначалу излучающие диоды могли применяться только в слаботочной контрольно-измерительной аппаратуре, то с выходом их на применение в системах оптической связи возросли требования к величине излучаемой мощности. Достижения повышенных мощностных характеристик позволили этим приборам вступить в соревнование с лазерами в устройствах атмосферной оптической связи, в медицинской аппаратуре и др. Достижения в создании суперярких диодов видимого диапазона позволили им перейти из разряда только индикаторных устройств в разряд элементов светотехнических систем.

Таким образом, по жизненным потребностям общества в создании излучающих приборов всегда преобладали тенденции наряду с освоением новых спектральных полос излучения получить как можно большую мощность излучений, Даже при снижении коэффициента полезного действия прибора. Поэтому основным стандартизованным параметром качества излучающих диодов является мощность излучения (им пульсная или в режиме постоянного тока), хотя в систему параметров излучающих приборов входят и такие как падение прямого напряжения на диоде, сила излучения, полуширина диаграммы направленности [1,2].

Основными преимуществами мощных ИК излучающих диодов по сравнению с аналогичными по функциональному назначению лазерными источниками ИК излучения являются: малые габариты, сравнительная простота эксплуатации в аппаратуре, широкий диапазон рабочих частот и температур, высокая надёжность и малые (сравнительно) токи потребления и более низкая стоимость. Отмеченные преимущества мощных ИК излучателей позволяют широко использовать их в качестве передатчика оптического излучения в различных областях техники - оптическая связь по открытым каналам, аппаратура ночного видения, дальнометрия, локальное и широкоформатное облучение различных биологических объектов и др.

К началу настоящей работы в отечественной и мировой полупроводниковой электронике были достаточно полно разработаны теоретические основы работы полупроводниковых излучателей (излучающих диодов, лазеров, светодиодов), физико-химические основы технологических процессов, разработано и промышленно освоено большое количество излучающих приборов [3-5]. В соответствии с проблематикой настоящей работы будем рассматривать излучающие ИК диоды в основном с точки зрения улучшения их мощностных характеристик. Исходя из этого, состояние рассматриваемой области приборостроения к началу данной работы выглядело следующим образом.

Отечественной промышленностью были разработаны и освоены в серийном производстве излучающие диоды типа АЛ107, АЛ 115, АЛ 119 и АЛ 123 [6]. В этих диодах в качестве полупроводникового материала использован арсенид галлия, легированный кремнием. Конструкция кристалла с мезой и полусферической формой еве-товьшодящего тела, составляющего единое целое с кристаллом, позволили решить проблему достижения максимальной эффективности вывода излучения из полупроводника. В этом ряду мощность излучения достигает 40 мВт на постоянном токе и до 500 мВт при импульсном токе 10 А. Но в данных разработках не были решены вопросы устойчивости работы диодов в области высоких рабочих токов при увеличении эффективности излучения. Кроме того, к середине 80-х годов в связи с развитием специальной техники появилась необходимость разработки излучающих диодов, имеющих не только повышенную мощность излучения, но и узкую диаграмму направленности, высокие значения силы излучения.

К началу работы над темой диссертации всё более широкое применение в качестве исходных материалов для различных приборов стали приобретать полупроводниковые твёрдые растворы. Эти материалы, в отличие от ранее использовавшихся элементарных полупроводников (Ое, и др.) и бинарных химических соединений, позволяют за счёт изменения состава широко варьировать их свойства: ширину запрещённой зоны, тип электронных переходов, оптические и механические свойства. Появилась возможность создания гетеропереходов и варизонных структур.

Особенно заметный шаг, в частности, в излучающих приборах, был сделан благодаря разработке технологии получения и использованию тройного твёрдого раствора А1хОа1-хА8 [7-10]. С использованием этого твёрдого раствора были получены гетеропереходы с практически идеальными характеристиками. Последнее удалось благодаря тому, что в данном растворе постоянная кристаллической решётки слабо зависит от состава раствора - то есть, благоприятная ситуация для получения совершенной границы между областями с различающимся составом.

В процессе развития излучающих полупроводниковых приборов следует выделить два основных этапа, революционно повлиявших на возможность достижения высокого уровня параметров приборов.

Первый - это применение полупроводниковых структур с гетеропереходами. Суперинжекция, эффективное пространственное ограничение носителей заряда и оптическое ограничение позволили резко увеличить эффективность преобразования электрической энергии в излучение.

Вторым значительным шагом следует признать использование квантоворазмер-ных эффектов. Технологически и физически это логическая эволюция развития гете-роструктур. Последовательно появляются структуры с квантовыми ямами, с квантовыми проволоками и с квантовыми точками. Особенности поведения носителей заряда в таких малоразмерных образованиях наряду с совершенствованием технологии (МЛЭ) - решающий фактор потрясающих успехов последних лет в создании свето-диодов.

Хотя в процессе эволюции технологии изготовления полупроводникового материала (улучшение качества гетерограниц, повышение эффективности электролюминесценции) улучшались излучательные характеристики диодов, - создаваемые приборы были ориентированы в основном на контрольно-измерительную технику. Излучающие ИК диоды разрабатывались как приборы широкого применения с мощностями излучения в районе 10 мВт. Светодиоды видимого диапазона применялись преимущественно как индикаторы. Только благодаря достижениям последних лет с использованием квантоворазмерных эффектов появилась возможность их применения в осветительных и дпугих светотехнических устоойствах. *Ш. * в' я.

Настоящей диссертационной работой было положено начало направлениям разработки специализированных по назначению излучающих диодов. И по запросам специальной и бытовой техники одно из направлений - это создание мощных источников излучения ближнего ИК диапазона. Результаты развития этого направления изложены в первом разделе диссертации. Второй раздел диссертации посвящен применению излучающих диодов в медицинском приборостроении.

С развитием естествознания, физики и техники постепенно, а потом всё более активно в лечебную практику, особенно в 20-м веке, стали проникать так называемые преформированные физические факторы, или получаемые искусственно аналоги природных физических факторов, начала разрабатываться специальная, на первых порах в основном электрическая аппаратура [11,12].

Внешние физические факторы (электрические, световые, магнитные и тепловые поля, механические воздействия) активно действуют на все системы организма, и по эффективности, при соответствующих дозировках, не уступают другим лечебным средствам. Они весьма доступны по аппаратному обеспечению и уровню цен, могут применяться практически повсеместно, в том числе и в домашних условиях, чем создают вполне обоснованную медико-экономическую выгоду при широком применении в системе лечебно-оздоровительных учреждений. В отличие от медикаментозных и многих других лечебных средств внешние физические факторы обладают выраженным тренирующим действием. Это позволяет успешно использовать их не только как лечебное средство, но и для оздоровления, закаливания и профилактики заболеваний [13].

Терапевтический эффект воздействия света связан, прежде всего, с его биости-мулирующим (фотоактивирующим) влиянием на активность обменных процессов в тканях, в результате чего ускоряется восстановление поражённых болезнью клеток.

Применение в биологии и медицине видимой, а затем и инфракрасной части спектра излучения известно с древнейших времён, в частности, например, лечение оспы, кори с помощью красного света. Достаточно широко известен факт вылечивания (обезболивания) приступов остеохондроза охотниками и рыбаками под действием лучей от углей костра.

Систематические исследования влияния света на организм человека на научной основе начаты ещё в прошлом веке. Так, большой интерес к действию различных диапазонов спектра на физиологические процессы проявил известный русский психиатр В.М.Бехтерев. Им получены интересные результаты по влиянию красных, зелёных и синих излучений на артериальное давление, состав крови, психическое состояние человека [14]. Особое внимание уделялось действию красного света на организм человека.

Новый всплеск интереса к рассматриваемой проблеме приходится на 40-60-е годы 20-го века. Одна из наиболее мощных школ по изучению влияния излучений на биологические объекты в СССР сформировалась в Алма-Ате [15]. Там впервые был продемонстрирован (В.Н.Бухман) на сотнях больных терапевтический и биологический эффект солнечного импульсного света, получаемого от специального рефлектора. Активным началом в этом эффекте была видимая часть спектра, поскольку ультрафиолетовая часть поглощалась зеркалами. Получены обнадёживающие результаты при лечении красным светом кожных заболеваний, гипертонии и др. Отмечалось определённое влияние такого света на состав крови в сторону увеличения количества эритроцитов и гемоглобина, а также лейкоцитов, стимуляцию заживления ран. Установлено эффективное терапевтическое при зональном воздействии на метафизические энергетические центры (чакры) человека излучением соответствующего центру спектрального состава Г 16,17].

В настоящее время светотерапия широко используется в процедурных кабинетах и в домашних условиях [18]. Состояние этой области физиотерапии таково, что обсуждается вопрос функционального совмещения бытового и технического освещения с физиотерапевтическим воздействием «незрительных влияний света», в частности для устранения синдрома «сезонного расстройства», лечения болезней, связанных с «реактивным сдвигом» и работой в ночную смену [19]. Для лечения многих заболеваний используется и поляризованный свет [20,21].

С появлением на рынке промышленных образцов лазерной техники появились разработки лазерной физиотерапевтической аппаратуры. Наибольшее распространение получили аппаюаты на основе гелий-неонового лазеса. даюшего коасное излуче

X Ж. ' • • • X «/ ние. К настоящему времени разработано множество лазерных аппаратов и методик лечения большого числа заболеваний [22]. Теперь практически в каждом медицинском учреждении есть на вооружении лазерные терапевтические аппараты. Практика, уже многолетняя, доказала высокую эффективность излечения различных заболеваний с помощью этой аппаратуры. Созданы установки как узкоцелевого назначения, так и кабинеты комплексного диагностирования и лазеротерапии [23]. Достаточно широко обсуждается механизм воздействия лазерного излучения на биологические процессы в организме человека [24-33]. В указанных изданиях приводится подробное изложение представлений о механизмах взаимодействия электромагнитного излучения с биологическими объектами, обширный методический материал и информация об аппаратуре.

Излучение проникает в биологические ткани достаточно глубоко (до нескольких сантиметров), и, поскольку при этом облучению подвергаются кровь и лимфа, то практически любое местное облучение может иметь характер системного воздействия на организм. Тем не менее, наибольший терапевтический эффект достигается при подведении излучения непосредственно к патологическому очагу с достаточным уоовнем плотности потока излучения. Поэтому для лечения внутоенних ооганов. на-поимео. чеоез полости организма созданы вазличные устройства, содеожапше в своём

X X ■' X X 1 • X X " • • X составе средства для каналирования излучения от источника к заданным участкам.

В связи с этим разработано большое количество лазерных терапевтических аппаратов для внутриполостной фототерапии, комплектуемых сменными внутриполо-стными насадками: АЛТМ, ШЛА, АЛТП, УЛГС - НПО "Элекон", г. Казань; серия аппаратов "Мустанг" фирмы "Техника, г. Москва; аппарат "Нега" фирмы "Восход", г. Калуга и др. (см. каталоги фирм, а также [25,34].

В процессе медико-биологических исследований с достаточной достоверностью была установлена избирательность биопроцессов к спектральному диапазону излучения и наличие некой пороговой величины плотности потока излучения (или энергетической дозы облучения). Что касается основной отличительной характеристики лазерного излучения - когерентности, а также поляризации, то их роль во влиянии на биопроцессы до сих пор остается, мягко говоря, недоказанной [35-37]. Более того, при каналировании лазерного излучения по световодам и поглощении в тонких поверхностных слоях биоткани эти характеристики теряются и в лечебном процессе уже не участвуют [24]. Важно отметить, что в литературе, хотя и в единичных случаях, встречаются негативные суждения по поводу применения лазерного излучения [38]. Указывается, что исследования, выполненные в Медицинском радиологическом центре РАМН, свидетельствуют о необходимости установления критериев безопасности лазерной терапии и гигиенических норм для использования этого излучения.

Периодические попытки использовать в лечебных целях светодиодное излучение начались практически с момента появления светодиодов и ИК-излучающих диодов (примерно с 1970-72г.). Однако из-за низких энергетических характеристик светодиоды в то время уступили эту «нишу» в медицине мощно развивавшейся лазерной аппаратуре. Тем не менее, начиная с 70-х годов, в светотерапии все шире используют полупроводниковые светодиоды - источники излучения, характеризующиеся тоже достаточно узкой спектральной полосой излучения, но излучения некогерентного [39-42]. Более того, предлагается использовать в физиотерапевтических целях даже излучение бытовых приборов, например, телевизора [43]. При этом в медицинской практике достигаются положительные эффекты, зачастую превышающие эффективность лазерного воздействия.

В связи с этим одной из задач диссертационной работы была задача обеспечения аппаратурных разработок для биологии и медицины соответствующими полупроводниковыми излучателями, решение которой затем подтверждено разработкой серии медицинских устройств.

Технические преимущества светодиодов перед лазерами [44,45], а также достаточно широкий спектр световосприимчивости биологических объектов, обусловили то, что в последние 5-6 лет особую популярность стали приобретать портативные светодиодные терапевтические аппараты. Эти аппараты по терапевтической эффективности не уступают лазерным, а благодаря портативности, простоте обслуживания и использования, низким ценам - доступны широким слоям населения и, что особенно важно, предназначены преимущественно для домашнего использования. То есть, по существу - это незаменимый "домашний доктор", пригодный для лечения как серьёзных заболеваний, так и бытовых травм, а также для профилактики, например, простудных заболеваний [41,46].

Таким образом, актуальной является задача широкого использования полупроводниковых излучателей в медицинском приборостроении. Если учесть перечень излечиваемых с помощью светотерапии заболеваний, то такая задача приобретает социальную значимость.

Работы по созданию элементной базы оптоэлектроники под руководством автора диссертации проводились в Научно-исследовательском институте полупроводниковых приборов (НИИПП) с 1981г. Комплекс НИОКР выполнялся в рамках Государственных Программ и Постановлений Правительства СССР. В процессе разработок были созданы базовые технологии излучателей и приёмников для волоконно-оптических систем связи, для систем оптической связи с открытыми каналами, а также элементы для мощной оптоэлектроники различного назначения.

На Рис.В.1 представлена схема основных разработок. Здесь первая колонка представляет классы разрабатываемых элементов: ИД - излучающие диоды, ФД -фотодиоды, и интегрированные устройства. Вторая колонка - группы изделий по назначению, третья - конкретные полупроводниковые изделия и устройства и, наконец, последняя - это основные области применения разработанных изделий. Заштрихованная область - выделенное направление разработок мощных полупроводниковых излучателей и их применения в медицине и биологии, которому посвящена настоящая диссертация. Чтобы избежать перегрузки текста диссертации фактическим материалом автор намеренно ограничил круг рассматриваемых вопросов данным направлением. Отметим, что значительная часть разработок внедрена в серийное производство или осуществляется выпуск изделий на технологических линиях научных подразделений предприятия.

Рис.В. 1. Общая характеристика разработок

Цель работы и задачи исследования. Цель работы - комплексное решение проблемы создания мощных полупроводниковых излучателей на новых материалах с учётом особенностей их применения в различных областях техники и разработка на их основе устройств конкретного назначения, в частности серии физиотерапевтических аппаратов для биологии и медицины.

Эта цель разбивается на несколько самостоятельных задач, решение которых необходимо ДЛЯ достижения цели.

Во-первых, разработка конструкторско-технологичеекой базы создания мощного полупроводникового излучателя. Сюда включается решение таких вопросов как выбор или получение и исследование полупроводниковых материалов с соответствующими свойствами, анализ токопрохождения в слоистых структурах и разработка оптимального излучающего кристалла, разработка базовой конструкции корпуса и еве-товыводящей системы для формирования заданной диаграммы направленности излучения. Естественно, сюда же включается большой объём исследований по оптимизации светотехнических и эксплуатационных характеристик излучателей, создание технологических, испытательных и измерительных средств обеспечения производства, а также сопроводительной технологической и нормативно-технической документации.

Во-вторых, исследование и разработка устройств с применением мощных полупроводниковых излучателей. В частности, по теме диссертации - это обоснование применения их в медико-биологических аппаратах. На этой основе - создание базового ряда портативных светодиодных физиотерапевтических аппаратов широкого применения, в том числе по результатам исследований медико-биологической совместимости воздействия излучателей с воздействиями других физических факторов (магнитного поля, электроимпульсного воздействия и др.).

Научно-техническая новизна работы состоит, прежде всего, в формировании научно-технического направления по созданию специализированных мощных полупроводниковых излучающих диодов инфракрасного и видимого диапазонов спектра. К наиболее существенным новым результатам, представленным в работе, относятся следующие. V

1. Исследованы двойные гетероструктуры А1хОа1хА8 с точки зрения их пригодности для создания мощных излучающих диодов.

Установлено влияние таких характеристик слоев, как концентрация носителей заряда в пассивных слоях структуры и наличие в цепи токопрохождения по кристаллу слоев твёрдого раствора с повышенным содержанием А1Аз на эффективность свето-вывода из кристалла, КПД излучающего диода и однородность интенсивности излучения по световыводящей поверхности.

2. Выявлены ростовые дефекты гетероструктур, установлено их происхождение, изучено их распределение по площади и от структуры к структуре. Исследовано влияние распределения дефектов гетероструктур на характеристики излучающих диодов, разброс их параметров в разных технологических партиях и на выход годных в технологическом процессе.

3. Впервые выполнены оценки влияния слоистости базовой области гетерост-шктуши на оаспоеделение плотности пюямого тока в диоде и ггоедложено двойное ог

X ^ ^ X Л А ' ' Л. -х., А • ' раяичение области протекания тока. Проведены исследования влияния количества мез в конструкции кристаллов на эффективность излучения и их надёжность в режиме больших токов.

На основе результатов этих исследований разработан излучающий кристалл для мощных диодов.

4. Разработана конструкция корпуса - кристаллодержателя, обеспечивающего пониженное тепловое соггоотивление диодов. А

Выполнен анализ формы световыводящего тела излучающего диода, в том числе впервые рассмотрены комбинированные световыводящие системы для источников излучения большой площади.

5. Разработана конструкция в целом и технология изготовления мощных излучающих диодов. Разработаны технологические, испытательные и измерительные средства обеспечения серийного производства диодов. Разработанные излучающие приборы имеют рекордные энергетические параметры и соответствующие их функциональным назначениям показатели надёжности.

6. Определены основные характеристики излучающих диодов и светодиодов для применения в медицинской аппаратуре, не уступающей по параметрам лазерным терапевтическим аппаратам.

7. Впервые разработаны серии портативных светодиодных терапевтических аппаратов поверхностного и внутриполостного многофакторного воздействия на организм человека и животных. Разработано нормативно-документальное и техническое обеспечение их серийного производства.

Положения, выносимые на защиту:

1. Увеличение концентрации носителей заряда в пассивных слоях двойной гете

17 3 роструктуры АЮаАэ до значений более -5-10 см" снижает эффективность световы-вода из кристалла за счёт ослабления эффекта многопроходности излучения.

2. Для улучшения однородности распределения интенсивности излучения по световыводящей поверхности кристалла и повышения КПД излучающего диода необходимо осуществлять токоподвод к участкам слоёв тв,ёрдого раствора с содержанием А1Аз не более (25-30)%.

3. Неравномерность распределения плотности прямого тока в активной области мощных кристаллов на основе ДГС АЮаАз обусловлена преимущественно изменением удельного сопротивления материала по толщине слоев гетероструктуры и ограничивает максимальный рабочий ток и надёжность диода.

4. По совокупности основных параметров мощных излучающих диодов (эффективность световывода из кристалла, устойчивость к большим токам, возможность формирования узкой диаграммы направленности излучения) наиболее приемлемым является одномезовый кристалл с двухсторонним расположением оптимизированных по геометрии омических контактов и с двойным ограничением области протекания прямого тока.

5. Для формирования диаграммы направленности излучения диодов с кристаллами сравнительно большой площади оптимальными являются комбинированные световыводящие системы, в частности эллипсоидально-параболическая.

6. Конструкция кристалла с двойным токовым ограничением на основе ДГС в АЮаАэ и технология изготовления приборов оптимальны для мощных излучающих ИК диодов и светодиодов видимого диапазона спектра с соответствующими их функциональным назначениям показателями надёжности.

7. Разработанные светоизлучающие диоды по совокупности параметров соответствуют требованиям к источникам излучения для портативных светодиодных физиотерапевтических аппаратов, в том числе для аппаратов сочетанного воздействия («Геска-1», «Геска-маг», «Виза», «Аист», и др.).

Практическая значимость проведённых исследований и разработок заключается в следующем.

1. Разработаны конструкторско-технологические основы создания мощных полупроводниковых излучающих диодов на основе твёрдых растворов в системе арсе-нид галлия - арсенид алюминия.

Разработан и в полном объёме обеспечен нормативно-технической документацией мощный излучающий диод АЛ148А (aA0.339.797 ТУ), послуживший основой для создания серии мощных излучателей - ИК диодов и светодиодов видимого диапазона спектра: ТОМ120С, ТОМПОК, ТОМ120Д, ТОМ1203.

2. Результаты исследований электрофизических характеристик структур и особенностей токопрохождения в слоистых кристаллах использованы в процессе совершенствования эпитаксиальных излучающих структур АЮэАб (ЭСАГА-60, ЭСАГА-107, ЭСАГА-136) и в процессе разработок мощных излучающих диодов, специализированных диодов для волоконно-оптических систем связи (АЛ 135А) и излучающих диодов для автофокусировки (АЛ156А).

3. Разработан базовый процесс технологии производства мощных излучающих диодов. Разработана технологическая, испытательная и измерительная оснастка. Мощные излучающие диоды и свето диоды изготовлены в больших количествах и ими оснащены сотни устройств военной и бытовой техники.

4. Определены основные характеристики излучающих диодов и светодиодов для применения в медицинской аппаратуре.

Разработаны и преимущественно внедрены в серийное производство светодиодные физиотерапевтические аппараты с комплексным воздействием на биообъекты электромагнитного излучения светодиодов, магнитного поля и электростимуляции.

-яз

Десятки тысяч светодиодных аппаратов находятся в лечебных учреждениях и в личном пользовании, и служат для оздоровления и профилактики заболеваний населения.

Апробация работы. Основные результаты работы обсуждались на конференциях и совещаниях: 2-я Всесоюзная научно-техническая конференция по функциональной оптоэлектронике. Винница, 1987г.; 5-я Всесоюзная конференция «Волоконно-оптические системы передачи» («ВОСП-88»), Москва, 1988г.; Координационное совещание социалистических стран по физическим проблемам оптоэлектроники («Оп-тоэлектроника-89»). Баку, 1989г.; 4-е Всесоюзное совещание «Оптические сканирующие устройства и измерительные приборы на их основе», Барнаул, 1988; Всесоюзная научно-техническая конференция «Оптоэлектронные информационные системы и средства». Москва, 1990г.; Научно-практическая межрегиональная конференция «А.Л.Мясников в Сибири», Белокуриха, 1999; Научно-практическая конференция «Физиотерапия в комплексной реабилитации больных в клинике и санаторно-курортных учреждениях», Саратов, 1999; Научно-практическая конференция «Проблемы оптимизации санаторно-курортной помощи», Томск, 1998; . Первый национальный Конгресс физиотерапевтов и курортологов Украины, Хмелинка Винницкой обл., 1998; Всесоюзная конференция, посвященная Дню Радио, Москва, 1994; Всесоюзная конференция по оптической связи, Жуковский Московской обл., 1987; 4-я Всетурах, Минск, 1986; 5-я Всесоюзная конференция по физическим процессам в полупроводниковых гетероструктурах, Калуга, 1990;

По материалам диссертации опубликовано 44 печатных работы, в том числе 15 изобретений, защищенных авторскими свидетельствами СССР, патентами РФ и свидетельствами РФ на полезную модель, получено 3 медали (ВДНХ и международной выставки «Оптоэлектроника-92»), дипломы региональных выставок.

Личный вклад автора. Результаты, представленные в диссертации, являются плодом работы большого коллектива разработчиков, технологов и конструкторов ФГУП НИИПП, выполнявших работы по заданиям автора. Личный вклад автора включает формулировку целей и задач исследований, разработку технических заданий на изделия в делом и на конкретные объекты конструкций и технологических процессов, проведение расчётов и разработки физических моделей, выбор методов исследований и испытаний, обработку и анализ результатов, обобщение материала. Часть результатов получена в сотрудничестве с работниками СФТИ, НИИМЭТ и медицинских учреждений г, Томска - ТНИИКиФ, СГМУ,

Структура и объём диссертации. Структура и ■объем диссертации. Диссертация состоит из введения, двух разделов, включающих шесть глав, заключения и приложений. Объём работы составляет 341 страницу, включая 136 рисунков, 12 таблиц и список источников информации из 466 наименований.

Заключение диссертации по теме «Физика полупроводников», Вилисов, Анатолий Александрович

4.6. Выводы

Таким образом, обследованы и испытаны мощные излучающие ИК и светодиоды. Разработанные и освоенные производством излучающие приборы в большинстве имеют рекордные энергетические параметры и соответствующие их функциональным назначениям показатели надёжности.

Во-первых, это серия излучающих диодов на длину волны 870 нм. В их числе и диоды, способные выдавать в импульсе мощность излучения до нескольких десятков Вт. При этом возможно формирование диаграммы направленности излучения в широких пределах - угол излучения от (5-10) градусов до (90-150) градусов. За счет концентрации излучения достигается значение максимальной силы излучения при постоянном токе 1А от 0,5Вт/ср для диода АЛ148 до (8-10)Вт/ср для экспериментальных образцов (условное обозначение ТОМ120Н).

Во-вторых, в конструкции диода АЛ148А разработан "красный" светодиод (ТОМ 120 К), поставляемый по ТУ главного конструктора. Длина волны излучения 660 нм, мощность излучения при прямом постоянном токе 1А - (ЗО-бО)мВт и сила света 1кд. Поскольку, в отличие от индикаторных светодиодов эти приборы могут рассеивать значительную мощность, а также в связи с широкими возможностями формирования различных диаграмм направленности излучения, эти диоды используются в различных световых устройствах общетехнического, медицинского и бытового назначения.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Вилисов, Анатолий Александрович, 2001 год

1. ГОСТ 24352-80. Излучатели полупроводникорые. Основные параметры.

2. ГОСТ 22274-80.Излучатели полупроводниковые. Термины, определения и буквенные обозначения параметров.

3. Берг А., Дин П.- Светодиоды,- М.: Мир, 1979,- 686 с.

4. Коган Л.М. Полупроводниковые светоизлучающие диоды,- М.: Энергоатом-издат, 1983.- 208с.

5. Иванов В.И., Аксёнов А.И., Юшин А.М. Полупроводниковые оптоэлектрон-ные приборы. Справочник под редакцией Горюнова H.H.- М.: Энергоатомиздат, 1984 185 с.

6. Лёгкий В.Н., Миценко И.Д., Галун Б.В. Малогабаритные генераторы накачки полупроводниковых лазеров,- Томск: Радио и связь, 1990.7. Алфёров Ж.И. Гетеропереходы в полупроводниках: Докторская диссертация,1. Л.: ЛФТИ, 1970.

7. Андреев В.М. Жидкостная эпитаксия гетероструктур в системе алюминий-галлий-мышьяк, разработка и исследование оптоэлектронных приборов на их основе: Докторская диссертация,- Л.: ЛФТИ, 1979.

8. Гарбузов Д.З. Излучательная рекомбинация в AlGaAs гетероструктурах: Докторская диссертация,- Л.: ЛФТИ, 1979.

9. Корольков В.И. Электрические и фотоэлектрические явления в AlGaAs гетероструктурах и их применение в полупроводниковых приборах: Докторская диссертация.- Л.: ЛФТИ, 1979.

10. Улащик B.C. Новые методы и методики физической терапии,- Минск, 1986.

11. Клячкин Л.М., Виноградова М.Н. Физиотерапия. Учебник,- М: Медицина, 1988,- 272с.

12. Природные и преформированные физические факторы в восстановлении репродуктивного здоровья. Межрегиональная научно-практическая конференция.-Томск: ТНИИКиФ, 2000.

13. Бехтерев В.М. Светолечение в нервных болезнях// Физиотерапия, СПБ,-1916,- Т.1.

14. О биологическом действии монохроматического красного света. Сб.ст. под ред. Домбровского Б.А.- Алма-Ата, 1967,- 89 с.

15. Биоэнергетика человека.- Под ред. В.И.Донцова.- М., 1994.-143 с.

16. Воторопин С.Д., Кожемякин A.M. Устройства оптического и КВЧ- диапазонов длин волн для физиотерапии// Электронная промышленность.- 1998,- № 1-2.- С. 178- 181.

17. Улащик B.C. Домашняя физиотерапия,- Минск: Беларусь, 1993,- 287 с.

18. Брейнгард Дж.К., Бернекер К.А. Влияние света на физиологию и поведение человека// Светотехника,- 1996,-№ 1-2,- С. 10-13.

19. Биоптрон. Светотерапия,- Switzerand: БИОПТРОН АО, 1997,- 54с.

20. Патент РФ № 2066177 МКл. 6 А 61 N 5/06 от 08.04.92. Устройство для терапевтического воздействия на болевые очаги и точки акупунктуры/ Лисицына Л.И., Катаев A.A., Поляков Ю.С., Лисицына C.B., Чушикина В.И.- Публ. БИ № 25, 10.09.96.

21. Александров М.Т., Фёдоров A.C., Баграмов Р.И., Корочкин И.М., Туринова Е.М. Применение лазеров в медицине// Обзоры по электронной технике,- Сер. 11, Лазерная техника и оптоэлектроника.- 1986,- № 9(1228).

22. Симонова Г.А., Швальб П.Г. Применение лазеров для диагностики заболеваний// Обзоры по электронной технике.- Сер. 11, Лазерная техника и оптоэлектроника. -1987.- № 7(1300).

23. Козлов В.И., Буйлин В.А. Лазеротерапия с применением АЛТ "Мустанг".-М.: Аспект Пресс, 1995,- 144 с.

24. Илларионов В.Е. Техника и методики процедур лазерной терапии (Справочник).- М.: Лазер маркет, 1994,- 200 с.

25. Чередниченко Ю.Н., Азбель Д.И., Дерибас A.A., Руководство по лазерной терапии в клинической практике (Методические рекомендации по низко интенсивным лазерным воздействиям).- Новосибирск: ИОПЭЧ СО РАМН, 1995,- 108 с.

26. Laser Market.- 1995,- № (2-3).

27. Тютрин И.И., Удут В.В., Прокопьев В.Е., Наумов С.А., Татарников В.А., Карпов А.Б., Бородулина Е.В. Лазерная фототерапия (теория и практика).- Томск, 1994.- 272 с.

28. Илларионов В.Е. Медицинские информационно-волновые технологии.- Всероссийский центр медицины катастроф «Защита», 1998,- 45 с.

29. Применение лазерного терапевтического аппарата «Мустанг» в клинической практике. Методические рекомендации.- М, 1997,- 53 с.

30. Тучин ВВ. Шубочкин Л.П. Применение лазеров в офтальмологии. 4.1.// Обзоры по электронной технике.-Сер. 11, Лазерная техника и оптоэлектроника.- 1984,- № 2(1037).

31. Тучин В.В., Шубочкин Л.П. Применение лазеров в офтальмологии. 4.2.// Обзоры по электронной технике.- Cep.ll, Лазерная техника и оптоэлектроника.- 1985,-№3(1119).

32. Каталог медицинских электронных приборов,- М.: АО "Звёзды и С", 1994.

33. Девятков Н.Д., Зубкова С.М., Лапрун И.Б., Макеева Н.С.// Успехи биологических наук,- 1987,- Т. 103, № 1,- С. 31-43.

34. Митрофанов A.C. и др. Аппарат для низкоинтенсивной цветовой терапии «Спектр».- Тезисы докладов 1-го международного конгресса «Слабые и сверхслабые поля и излучения в биологии и медицине».- С.-Петербург, 1997,- С. 41 42,

35. Karu T.I.- In Ser. "Laser Science and Technology". An International Handbook. -Chur. London. Paris.Ntw York. Melbiirn: Harword Publishers, 1990.

36. Неверова О. Предоставляется "последнее слово"// Известия.-2000.-24.05,1. С.7.

37. Полонский А.К., Лазерная и магнито-лазерная терапия достижения, проблемы и перспективы развития// Laser Market.- 1995,- № (2-3).- С. 13-18.

38. Магнито-инфракрасный лазерный терапевтический аппарат со встроенным фоторегистратором// Laser Market.- 1995,- № (2-3).- С. 37.

39. Корепанов В.И., Седова Т.И., Черкасов A.B., Магнитооптический лазерный аппарат "Виктория"// Laser Market.- 1995,- № (2-3).- С. 33-35.

40. Палеев Н.Р., Карандашов В.И., Коган Л.М., Зродников B.C., Петухов Е.Б. Использование высокоэффективных полупроводниковых излучающих диодов в фототерапевтической аппаратуре// Laser Market.- 1995.- № 2-3,- С. 38-39.

41. Патент РФ № 2029573 МКл, 6 А 61 N 1/00 от 01.07.92. Аппарат для физиотерапевтического лечения/ Гавинский Ю.В., Котов Б.С,- Публ. БИ № 6,27.02.95.

42. Вилисов A.A., Светодиоды как альтернатива лазерам в медицине и связи// Laser Market- 1994,- № 5,- С. 20-22.

43. Палеев Н.Р., Карандашов В.И., Коган Л.М., Зродников B.C., Петухов Е.Б., Использование высокоэффективных полупроводниковых диодов в фототерапевтической аппаратуре// Laser Market- 1995.- № (2-3).- С. 38-39.

44. Новые эффективные приборы для фототерапии// Laser Market.- 1995,- № (23).- С. 40.

45. Каталог фирмы Telefunken (AEG).- 1982.

46. Справочник аналогов DATA BOOK.- 1985.49. Data Book.-1990.

47. Каталог фирмы Opto Diode (США).-1991.

48. Каталог фирмы Kodenshi (Япония).- 1991.

49. Каталог фирмы Honeywell (США).-1991.

50. Каталог фирмы Telefunken (AEG).- 1982.54. Data Book- 1985.

51. Справочник аналогов DATA BOOK.- 1984.

52. Вилисов A.A, Горбатов H.A, Сергеева A.A Герметизация излучающих диодов с помощью эпоксидных оптических компаундов// Деп. ЦНИИ "Электроника".- № 3439/82.

53. Вилисов А.А, Захарова Г.Н, Кухта А.М, Нефёдцева И.В, Мощный излучающий диод АЛ 148А// Электронная промышленность,- 1990,- № 10,- С. 120.

54. Разработка базовых технологических процессов изготовления мощных излучающих диодов. Отчёт по ОКР "Техас", Гос. per. Ф 25265,- Томск: НИИПП, 1987.

55. Разработка мощного импульсного излучающего диода для спецтехники. Отчёт по ОКР "Техас-1", Гос. per. Ф 31032,- Томск: НИИПП, 1989.

56. Каталог «Изделия волоконно-оптической техники»,- М.: АО Волоконно-оптическая техника, 1993.

57. Коган Л.М., Гальчина H.A., Родкин B.C. Излучающие ИК-диоды с повышенной мощностью излучения на основе двойных гетероструктур// Электронная промышленность.- 1993,- № Ю,- С. 71-75.

58. Волков В.В., Закгейм А.Л., Кузьмичёв Ю.С. Мощные высокоэффективные полупроводниковые источники излучения в красной и ближней ИК областях спектра// Электронная промышленность.- 1996.- № 4,- С. 20-21.

59. Новые электронные компоненты. Каталог,- М., 1999.

60. Коган Л.М. Новые светодиоды и устройства на их основе// Светотехника.-1997,- № 3,- С. 27-30.

61. Коган Л.М. Светоизлучающие диоды: дальнейшее развитие// Светотехника. -1999,- № 4,- С. 23-27.

62. Saitoh T., Minagawa S. Multicolor Light-Emitting Diodes with Double Junction Structure// Trans, on Electron Devices.- 1975,- V. ED-22.- № 2,- P. 29 32.

63. Sumitomo III-V Semiconductors. Каталог ф. Sumitomo.-1987.

64. Келдыш Л.В. //ФТТ,-1962,- Т.4.- С. 2265.

65. Алфёров Ж.И. История и будущее полупроводниковых гетероструктур// ФТП,- 1998,- Т.32, №1.- С.3-18.

66. Мильвидский М.Г., Чалдышев В.В. Наноразмерные атомные кластеры в полупроводниках новый подход к формированию свойств материалов. Обзор// ФТП.-1998,- Т.32, № 5,- С. 513-522.

67. Эсаки Л. Молекулярно-лучевая эпитаксия и развитие технологии полупроводниковых сверхрешёток и структур с квантовыми ямами// Сб. «Молекулярно-лучевая эпитаксия и гетероструктуры» под ред. Ж.И.Алфёрова и Ю.В.Шмарцева,- М.: Мир, 1989,- С. 7-36.

68. Полупроводники 99. ГУ Российская конференция по физике полупроводников. Новосибирск, Академгородок,- 25-29 октября 1999г.

69. Двуреченский A.B., Якимов А.И. Квантовые точки в системе Ge/Si// Тезисы докладов IV-й Российской конференции по физике полупроводников «Полупроводники- 99»,- Новосибирск, Академгородок,- 1999.- С. 208.

70. Леденцов H.H., Устинов В.М., Щукин В.А., Копьев П.С., Алфёров Ж.И., Бимберг Д. Гетероструктуры с квантовыми точками: получение, свойства, лазеры. Обзор// ФТП,- 1998,- Т.32, № 4,- С.385-410.

71. Jakimov A.I., Markov V.A., Dvurechenskii A.Y., Pchelyakov O.P.// Phil. Mag.-1992.- V. В65,- P. 701.

72. Караваев Г.Ф., Чернышев В.Н. Взаимодействие Х-долин при туннелирова-нии электронов в структурах AlAs/GaAs (100)// Тезисы докладов IV-й Российской конференции по физике полупроводников «Полупроводники 99»,- Новосибирск, Академгородок,- 1999,- С. 182.

73. Зегря Г.Г., Перлин В.Е. Внутризонное поглощение света в квантовых ямах за счёт электрон-электронных столкновений// ФТП,- 1998,- Т.32, № 4.- С.466-471.

74. Елисеев П.Г., Акимова И.В. Излучение квантово-размерных структур InGaAs. I. Спектры спонтанного излучения// ФТП,- 1998,- Т.32, № 4,- С. 472-477.

75. Елисеев П.Г., Акимова И.В. Излучение квантово-размерных структур InGaAs. П.Форм-фактор однородного уширения// ФТП,- 1998,- Т.32, № 4.- С. 478-483.

76. Пихтин А.Н., Клот Б. Светодиоды: состояние и перспективы// Петербургский журнал электроники,- 1997.- № 1,- С. 3-12.

77. Юнович А.Э. Светодиоды на основе гетероструктур из нитрида галлия и его твёрдых растворов. Обзор// Светотехника.- 1996.- № 5-6,- С. 2-7.

78. Александров С.Е., Зыков В.А., Гаврикова Т.А., Красовицкий Д.М. Электрические и фотоэлектрические свойства анизотипных гетеропереходов n- GaxIni-xN/p-Si// ФТП,- 1998,- Т.32, № 4,- С. 461-465.

79. Precision Optical Performans AlInGaP LED Lamps// Каталог ф. Hewlett Packard.- 10/98.

80. Precision Optical Performans InGaN Bluish-Green LED Lamps// Каталог ф. Hewlett Packard.- 5/98.

81. Электронные компоненты «Хьюлетт-Паккард»// Краткий каталог,- 8/98.

82. Optoelektronics Designers Catalog (LED, Infrared).- 4/96.

83. High Brightness LEDs// Каталог ф. Hewlett Packard.- 03/99.

84. HP Components, Expanding Posibilities// Каталог ф. Hewlett Packard.-1999.

85. Surfact Mount LEDs// Catalog. Hewlett Packard.- 05/96, 04/96.

86. T-l3/4 (5mm) Precision Optical Perfomans AlInGaP Lamps, Hewlett Packard.8/96.

87. Light Emitting Diode Lamps, Blue, Green: Nichia Catalog.- № 9603.

88. Light Emitting Diode NSPE series: Nichia Catalog.- № 960129.

89. White LED Lamps: Nichia Catalog.- № 960910k.

90. Каталог. Сектор электронных компонентов,- Россия-99,- М.: ДОДЭКА, 1999. 1440 с.

91. Тринчук Б.Ф. Светосигнальная аппаратура на светодиодах// Светотехника.1997,- № 5.- С.6-11.

92. Коган Л.М., Шмерлинг И.Е. Полупроводниковые светодиодные излучатели для светосигнальных приборов навигационных знаков водных путей// Светотехника.1998,- № 2,- С. 19-22.

93. Коган Л.М., Андреев Ю.П., Бурд С.А. Красный и инфракрасный излучатели с повышенным квантовым выходом для оксиметрии// Медицинская техника.- 1992.-№ 5,- С. 21-25.

94. Лукаш B.C., Юрченко В.И., Трофимов С.В. Цветные источники света на основе полупроводниковых излучающих элементов// Электронная промышленность. -1998,- № 1-2,- С. 185-187.

95. Миле Э. Государственная политика и программы США в области энергоэффективного освещения// Светотехника.- 1995,-№4/5,- С. 10-15.

96. Айзенберг Ю.Б. Некоторые достижения современной светотехнической науки// Светотехника.- 1995,- № 4/5,- С. 34-37.

97. Product Catalog.- Taiwan: United Epitaxy Company, LTD, 2000.

98. ANNUAL REPORT EMCORE Corporation, 1999,- http://www.emcore.com

99. Каталог изделий,- Екатеринбург: Промэлектроника, 2000.110. www.Kfflftbright-LED.com

100. Surface Mount LEDs, Selection Guide.- Каталог фирмы Hewlett Packard, 1997.

101. Super Bright LED Lamps.- Каталог фирмы Kingbright, 1997.

102. Kingbright (offic Germany).- Каталог специальных СДб, 1996.

103. Nonnile D. The Future Looks Bright for Blue LEDs// Popular Science.- 1995.-V.10, № 2,- P.48.

104. High Brightness LEDs, Selection Guide.- Каталог фирмы Hewlett Packard, 03/98.

105. Лукаш B.C., Юрченко В.И., Абрамовский А.П. Полупроводниковые сиг3 5нальные лампы на соединениях AB// Материалы 7-й Российской конференции «Ар-сенид галлия»,- Томск,-1999,- С. 146-149.

106. Nakamura S., Senoh М., Jwasa N., Nagahama S. High-Brightness InGaN Blue, Green and Yellow Light-Emitting Diodes with Quantum Well Structures// Jap. J. Appl. Phys.- 1995,- V.34, part 2, № 7А,- P. L797-799.

107. Nakamura S., Senoh M., Jwasa N. e.a. Superbright InGaN Blue and Green LED with QWS// Jap. J. Appl. Phys.- 1995,- V.34, part 2, № 10B.- P. L1332-1335.

108. Абдуллаев O.P., Виноградов M.B., Курочкин Р.Б., Марков В.Н. Светодиодная технология в транспортных системах управления: НТЦ «ОПТОНИКА»,- 1998,

109. Светофор не погаснет// «АИФ на ОБИ»,- 1999,- № 51,- С. 1.121. (Цены на светодиоды сверхвысокой яркости): Каталог НТЦ «Промэлектро-ника»,- Екатеринбург,- 1999.

110. Сидоров В.Г., Сидоров Д.В., Соколов В.И. Светодиод из GaAs(Si) как ква-зисверхструктура туннельно связанных квантовых точек// Материалы 7-й Российской конференции «Арсенид галлия»,- Томск- 1999,-С. 106-108.

111. Вилисов A.A., Особенности полупроводниковых приборов с односторонним расположением контактов// Электронная техника, сер.2, Полупроводниковые приборы,- 1987,- № 186,- С. 6-8.

112. Вилисов A.A., Захарова Г.Н., Кухта А.М., Особенности мощных излучающих диодов на основе двойной гетероструктуры в системе AlGaAs// Лазерная техника и оптоэлектрбника", сер. 11, Электронная техника.- 1987.- №. 3(43).- С. 21-25.

113. Богачёв Д.Л., Вилисов A.A. и др. Излучающие ИК-диоды для открытых каналов передачи информации// Электронная промышленность. -1991.- № 4.- С. 93.

114. Вилисов A.A., Захарова Г.Н., Кухта A.M. и др. Особенности деградации излучающих диодов на основе структур типа GaAs-AlGaAs при работе в области высоких рабочих токов// Электронная техника, сер. Лаз.техн. иоптоэл-ка,- 1990,- № 4(56).- С. 18-20.

115. ВилисовА.А., Горбатов H.A., Гребень Я,3. Переходные характеристики электролюминесценции фотоэлектролюминесцентных структур на основе AlGaAs// Электронная техника, сер.2, Полупроводниковые приборы,- 1984,- № 6(172).- С. 101103.

116. Вилисов A.A., Захарова Г.Н., Кухта А.М., Нефёдцева И.В., Поспелова Е.Т., Купцова Т.А. Излучающие диоды на основе двойных гетероетруктур в системе арсенид галлия арсенид алюминия,- Электронная техника, сер. Материалы,- 1991,- № 3(257).- С. 60-62.

117. Авт. св-во СССР N 1200771 от 05.01.84. Омический контакт к арсениду галлия р-типа/ Вилисов A.A., Вишняков A.C., Захарова Г.Н., Купцова Т,А,- Публ. 22.08.85.

118. Патент РФ N 1463086 МКл.4 H 01 L 33/00 от 14.01.86. Излучающий диод/ Вилисов A.A., Захарова Г.Н., Кухта A.M.- Per. 20.01.93.

119. Авт. св-во СССР N 1507147 МКл.4 H 01 L 33/00 от 13.04.87. Излучающий диод/ Вилисов A.A., Захарова Г.Н., Копырина И.А., Кухта A.M.- Публ. 08.05.89.

120. Патент РФ N 1819488 МКл.4 H 01 L 33/00 от 04.06.91. Светодиод /Богачёв Д.Л., Вилисов A.A., Калинин Ю.М., Днепровский С.Н., Хан A.B.- Per. 11.10.92,

121. Носов Ю.Р. Оптоэлектроника.- 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Радио и связь, 1989.-360 с.

122. Войцеховский A.B., Петров A.C., Потахова Г.И. Оптика полупроводников: Учебное пособие.- Томск: Изд-во ТГУ, 1987,- 222 с.

123. Гаман В.И. Физика полупроводниковых приборов: Учебное пособие. -Томск: Изд-во НТЛ, 2000,- 426 с.136. 136. Boos M., Leheny R.F., Jagdeep Shah. Hanbook on Semiconductors. Ch.6. Radiative recombination.-Paris, 1980,- 130 p.

124. Pilkuhn M.H. Semiconductor Optoelectronics// Solid State Devices.- 1973,- № 6,- P. 1 29.

125. Сидоров В.Г. Физические процессы, определяющие эффективность и надёжность излучающих структур на основе полупроводников AJB5: Автореферат докторской диссертации,- Ленинград, 1990.

126. Ардышев В.М,, Карлова Г.Ф,, Ханин A.B. Роль безызлучательной рекомбинации в уменьшении мощности светодиодов на основе гетероструктуры// Электронная промышленность.- 1998,- № 1-2,- С. 116-117.

127. Rupprecht H., Woodal LH., Konnerth К., Pettit DE// Appl. Phys. Lett.- 1966,- № 9,- P. 221.

128. Разработка излучающего диода с мощностью излучения 400 мВт в непрерывном режиме. Отчёт по ОКР "Тикси-1".- Томск: НИИПП, 1982,- Гос.рег. № Ф14372.

129. Алфёров Ж.И., Андреев В.М., Гарбузов Д.З. и др. Мощные светодиоды с двумя гетеропереходами в системе AlGaAs// ЖТФ,- 1975,- T. XLV, Ш 2,- С. 374-391.

130. Алфёров Ж.И., Агафонов В.Г., Гарбузов Д.З. и др. Многопроходные гетеро-структуры. П Внешний квантовый выход излучения// ФТП,- 1976,- Т.10, № 8 С. 1497-1506.

131. Бондарь С.А., Галчёнков Д.В. и др. Мощные эффективные светодиоды ме-законструкции в системе AlGaAs// Электронная техника, сер. И, Полупроводниковые приборы,- 1984,-№2.-С. 134.

132. Бондарь С.А., Галчёнков Д.В., Голдобин И.С. и др. Мощные эффективные светодиоды мезаконструкции в системе AlxGai-xAs// Электронная техника, Сер. 11, Лазерная техника и оптоэлектроника.- 1984,- № 2,- С. 134-139

133. Халфин В.Б, Гарбузов Д.З. Теоретическое и экспериментальное исследование многопроходных излучающих гетероструктур. Деп. в ЦНИИ "Электроника".-1976.

134. Халфин В.Б., Гарбузов Д.З., Давидам Н.Ю. Многопроходные гетероструктуры. 1. Спектральные и угловые характеристики излучения// ФТП.-1976,- Т.10, № 8.- С. 1490.

135. Алфёров Ж.И., Андреев В.М., Гарбузов Д.З., Трукан М.К. Эффективная ин-жекционная люминесценция электронно-дырочной плазмы в структурах с двумя гетеропереходами// ФТП.- 1974,- Т.8, № 3- С.561-565.

136. Андреев В.М , Гарбузов Д.З,, Трукан М.К, Шелованова Г.Н. //ФТП.

137. Алфёров Ж.Й., Андреев В.М., Гарбузов Д.З. и др. 100% внутренний квантовый выход излучательной рекомбинации в трёхслойных гетеросветодиодах на основе AlAs-GaAs// ФТП.- 1975,- Т. 9, № 3,- С. 462-469.

138. Эпитаксиальные структуры арсенида галлия-алюминия ЭСАГА-60. Технические условия Яе0.032.060 ТУ.

139. Эпитаксиальные структуры арсенида галлия-алюминия ЭСАГА-107. Технические условия Яе0.032.107 ТУ.

140. Эпитаксиальные структуры арсенида галлия-алюминия ЭСАГА-136. Технические условия Яе0.032.136 ТУ.

141. Коган Л.М., Ковыкин С.М., Родкин B.C., Андреев Ю.П. Новые светоизлучающие диоды// Электронная промышленность,- 1990,- № 9,- С.

142. Эпитаксиальные структуры арсенида галлия-алюминия ЭСАГА-125. Технические условия Яе0.032.125 ТУ.

143. Эпитаксиальные структуры арсенида галлия-алюминия ЭСАГА-129. Технические условия Яе0.032.129 ТУ.

144. Эпитаксиальные структуры арсенида галлия-алюминия ЭСАГА-131. Технические условия Яе0.032,131 ТУ.

145. Эпитаксиальные структуры фосфида-арсенида галлия ЭСФАГ130-100. Технические условия Яе0.032.130 ТУ.

146. Панков Ж. Оптические процессы в полупроводниках.- М.: Мир, 1973.- С.85.

147. Тупицкая H.A. Получение и исследование AIGaAs гетероструктур с целью создания высокоэффективных мощных светодиодов: Кандидатская диссертация.-Л.:ЛФТИ, 1985.

148. Olsen G.H.,Ettenberg M. (Универсальный травитель для выявления границ в соединениях AHIBV)// J.ApplJPhys.- 1974.- V. 1, № 45.- Р.5112-5114.

149. Klug Н.-Р., Neumann H. Determination of the Composition of AlxGaixAs from Schottky Barrier Fotovoltage Measurements// Exp. Techn. Phys.- 1975,- V. 23, № 6,-P. 605-610.

150. Deutsches Patetamt № DE 3826736 Al Int.Cl. 5 H 01 L 27/15, 05.08.88. Ver-faren zum Trennen von monolithisch auf einer Halblaitersubstratscheibe erzeugten LED-Chip-Anordnungen/ Weglaiter W.- 08.02.90.

151. ВилисовАА., Горбатов H.A., Желудков B.M. Светодиод для внутриобьек-товых ВОЛС// Техника средств связи, сер. ВОС,- 1983,- № 2,- С. 154-160.

152. Сукач Г.А. Тепловые процессы в светоизлучающих диодах// Оптоэлектро-ника и полупроводниковая техника.- 1987,- № 9.- С. 41-47.

153. Кейси X., Паниш М. Лазеры на гетероструктур ах,- М.: Мир, 1981,- Т.1.- С.224.

154. Saxena À.K. and Sing В.В. Significance of Hall measurements in AlxGai-xAs alloys at 300K// Pramana- 1983.- V.21.- P.123-129 (print in India).

155. Barras С.A., Miller B.I., Smallaria, doubl egeterostructure aluminium-gallium transmission lines// Optic Communications.- 1981,- V.I, №4,- P. 308-309.

156. Теоретическое изучение оптических и электрофизических свойств твёрдых3 5растворов А В с целью усовершенствования элементной базы микро и оптоэлектро-ники и поиска новых принципов преобразования сигналов. Отчёт по НИР «Фабула».-Томск: СФТИ, 1987.г

157. Алфёров Ж.И., Андреев В.М., Гарбузов Д.З. и др. Исследование высокоэффективных гетеросветодиодов в системе AlGaAs// ЖТФ,- 1978,- Т.48, № 4,- С.809-817.

158. Закгейм А.Е., Марахонов В.М. и др. Мощные AlGaAs гетероэпитаксиальные излучающие диоды многомезовой конструкции// Письма в ЖТФ,- 1980.- Т.6, № 17,-С. 1034-1037.

159. Физико-технологические исследования рекомбинации в излучающих диодах на основе гетероструктур AlGaAs при больших токах возбуждения с целью установления предельно-допустимых режимов эксплуатации излучающих диодов, отчёт; ДЗ3469(Е44107).

160. Вилисов А.А., Горбатов Н.А. Предельно допустимые режимы эксплуатации излучающего диода АЛ-124// Деп. ЦНИИ "Электроника",- № 9143/84

161. Ермаков О.Н. Влияние температурных эффектов на характеристики полупроводниковых источников излучения// Обзоры по электронной технике.- Сер.2, Полупроводниковые приборы,- 1987,- № 1(1254).

162. Гурков Л.Н. Разработка и исследование полупроводниковых источников некогерентного излучения большой мощности для ВОЛПИ и индикаторов; Кандидатская диссертация,- М.: МИРЭиА, 1984.

163. Абдуллаев О.Р., Абрамов B.C., Гаршенин Л.В. Тепловые свойства излучающих диодов с локализацией области излучения,- Электронная техника. Сер. 2. Полупроводниковые приборы,- 1986, вьш.4(183).- С. 74 79.

164. Моряков О С., Куцко О.С. Свойства материалов, применяемых в корпусах мощных полупроводниковых приборов для теплоотвода и термокомпенсирования// Обзоры по электронной технике,- Сер.2, Полупроводниковые приборы,- 1978,- № 3(538).

165. US Patent № 4920404 Int. CI. 5 H01 L 23/28, H 01 L 33/00 filled 12,05.89.- Low Stress Light-Emitting Diode Mounting Package/ Shrimal D.C., Steranka F.M., McLeod L.-Publ. 24.04.90.

166. US Patent № 3581162 Int. Cl. 5 H01 L 1/12, 9/06 filled 01.07.69,- Optical Semiconductor Device/ Wheatlev W.R.- Publ. 25.05.71.

167. Kennedi D.P. Spreading résistance in cylindrical semiconductor devices// J. Appl. Phys.- i960,-V. 31.-P. 1490-1497.

168. ОСТ 23-78. Приборы полупроводниковые. Методы отвода тепла.

169. Мотин Э.А., Цесорский И.Б. Приближённый расчёт в форме диска с торцовым отводом тепла// Вопросы радиоэлектроники, Сер. ТРТО.-1974.- № 1.

170. Шперлинг Р.П. Решение неосесимметричной задачи нестационарной теплопроводности для двухслойного полого цилиндра конечной длины/./ ИФЖ,- 1972.-Т.23, №5.

171. Янке Е., Эмде Ф. Специальные функции, формулы, графики, таблицы.-М.:Наука, 1977.

172. Техович А.И., Жидких В.М., Расчёты теплового режима твёрдых тел,- Л.: Энергия, 1976.

173. ГОСТ 19656.15-84 Диоды полупроводниковые сверхвысокочастотные. Методы измерения теплового сопротивления переход-корпус и импульсного теплового сопротивления.

174. ГОСТ 19834.2-74. Методы измерения силы излучения и энергетической яркости.

175. Вилисов А.А., Едреев А.А., Шумилова Н.И., Захарова Г.Н., П.В.Вершинин. Установка измерения и визуализации диаграммы направленности излучающих диодов.// Измерительная техника,- 1990,- № 9,- С. 33-34

176. Casey Н.Е. Jr,. Sell D.D. and Panish M.B. Refraetive index of AlxGai.xAs between 1,2 and 1,8 ev// Appl. Phys. Lett.- 1974,- V. 24, № 2,- P. 63-65.

177. Разработка AlGaAs импульсных полупроводниковых излучателей для систем накачки твердотельных лазеров. Отчёт по НИР,- Е4002884,- РТ 17.47.35.

178. Коган Л.М., Водовозова М.Л., Вишневская Б.И. и др. Светодиоды с узконаправленным излучением,- Электронная техника, сер.2, Полупроводниковые приборы,- 1988,- № 1(192).- С. 17-23.

179. FR Patent № 2531814 Int Cl. 5 H 01 L 33/00, 10.08.82,- Association monolithique de diodes électroluminescentes et de lentilles/ Carballes J.C.- 17.02. 84.

180. EP № 0101368 A2 Int. Cl. 5 H 011 L 33/00, 10.08.82,- Association monolithique d'une diode électroluminescente et de lentilles/ Thomson-CSF.- 22.02. 84.

181. Kontkiewicz A.M. The influence of light-emitting diode design on the shape of emitted radiation beam// Electron Technology.- 1985,- V.15, № l-2ro- P. 89-103.

182. Hall Robert и др. Пространственное распределение излучения многоцветных светодиодов// Sold State Technology.- 1975,- Т. 18, № 3.

183. Томас, Гвинедд, Уэлс. Определение полезной выходной мощности свето-диодов по полярной диаграмме// Электроника.- 1977.- № 21.- С. 63-65.

184. Заявка Японии №61-198691 кл. H01L 33/00, 1987.

185. Стриха В.И., Попова Г.Д., Бузанёва Е.В. Физические основы изготовления омических контактов металл-полупроводник. Полупроводниковая техника и микроэлектроника- Киев: Наукова думка, 1975,- № 19.

186. Стриха В.И., Попова Г.Д., Бузанёва Е.В. Физические основы изготовления омических контактов металл-полупроводник. II. Полупроводниковая техника и микроэлектроника,- Киев: Наукова думка, 1975,- № 20.

187. Sands Т. Compound Semiconductor Contact Metallurgy.// Material Science and Endineering.- 1989,- V, В1,- P. 289 312.

188. Norman Braslaw, Ohmic contact to GaAs and GaxAlixAs// J.Vac. Sci. And Technol. В.- 1983,- V. 1, № 3.

189. Мельников Ю.Ф. Светотехнические материалы,- М.: Высшая школа, 1976.

190. Вилисов А.А., Соснина И.В,, Машнич ГЛ., Галевко Т.В, Интегральный оп-тоэлектронный прибор на основе арсенида галлия// VI-е Всесоюзное совещание по исследованию арсенида галлия, Сб. трудов,- 1987,- Томск,- Т 1.- С. 161-162,

191. Зи С. Физика полупроводниковых приборов.- М.: Мир, 1984,- T.I.- С.318.

192. Вилисов А.А., Поспелова Е.Т., Купцова Т.А., Ничипуренко Б.А. Измерительный излучающий диод АЛ-154// Электронная промышленность,- 1991,- № 4,- С. 93.

193. Авт. св-во СССР N 1591779, 06.10.87. Двухволновый излучающий диод/ Вилисов А.А., Бердникова Т В., В.П.Орлов.

194. Lee С.Р., Margalit S., Yariv A. Dependence of Zn Diffusion on the AJ Content in Ga}.xAlxAs// Sol.-St. Electronics.- 1978,- V.211,- P. 905 907.

195. Lang D.V., Logan R.A., Kimerling L.C. Observation of Deep Energy Shifts as a Function of Composition in AlxGai-xAs Mixed Cristals// J. Appl. Phys.- 1978,- V.49,- P. 615-618.

196. ОСТ 11 091.103.1-81.- ИЭТ Порядок выполнения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ и постановки изделий на производство.

197. ГОСТ 15.001-88,- Система разработки и постановки продукции на производство. Продукция производственно-технического назначения,

198. ГОСТ В 15.101-79.- Система разработки и постановки на производство военной техники. Тактико-техническое (техническое) задание на выполнение научно-исследовательских работ,

199. ГОСТ В 20.57.402-81.- Комплексная система контроля качества. Изделия электронной техники, квантовой электроники и электротехнические военного назначения. Требования к обеспечению качества.

200. ГОСТ В 28146-89,- Приборы полупроводниковые. Общие технические условия.

201. ГОСТ 15133-77,- Приборы полупроводниковые. Термины и определения.

202. ГОСТ В 20.39.403-81 (СТ В СЭВ 0262-87).- Комплексная система общих технических требований. Изделия электронной техники, квантовой электроники и электротехнические военного назначения. Требования по надёжности,

203. ГОСТ 20.57.406-81,- Комплексная система контроля качества. Изделия электронной техники, квантовой электроники и электротехнические военного назначения. Методы испытаний,

204. ГОСТ 19834.0-75, ГОСТ 19834.2-74 ГОСТ 19834.5-80 (СТ СЭВ 3788-82).-Излучатели полупроводниковые. Методы измерения параметров.

205. ГОСТ 18986.0-74 (СТ СЭВ 1622-79).- Диоды полупроводниковые. Методы измерения электрических параметров. Общие положения.

206. ОСТ 11 0095-84,- Индикаторы знакосинтезирующие полупроводниковые. Излучатели полупроводниковые. Оптопары. Требования и методы испытаний на надёжность.

207. ОСТ 11 0216-85.- Приборы полупроводниковые. Методы ипытаний по определению конструктивно-технологических запасов.

208. ОСТ 11 0219-85,- Приборы полупроводниковые. Методы технологических (отбраковочных) испытаний.

209. РМ 11 070.071-81.- Изделия электронной техники. Методы определения типовых характеристик.

210. OCT В 11 070.059-79.- Изделия электронной техники. Методы установления норм на электрические параметры.

211. ОСТ 11 336.040-78.- Приборы полупроводниковые оптоэлектронные. Методы установления норм электрических и спектрометрических параметров.

212. ГОСТ 27.410-87,- Надёжность в технике. Методы контроля показателей надёжности и планы контрольных испытаний на надёжность,

213. Lindsay С.Е., Conlon F.B. Reliability of Infra Red Surface Light Emitting Diodes Suitable for Military and Avionic Wavelength Division Multiplexing Systems// 40th Electron Compon. and Technol. Conf. 1990: Proc.- V. 1,- P. 49 54.

214. Madelon R., Alroudl M., Fortinl A. DLDS-related near-bandgap photoluminescence peak current degraded GaAJAs LEDs// Semicond. Sci. Techol.- 1991,- V. 6,- P. 810 -814.

215. Заявка на патент РФ № 97112991/25 кл. 6 Н 01 L 33/00 от 30.07.97. Светодиодное устройство/ Абрамов B.C., Беленьков Н.М., Денисов С.Д., Щербаков Н.В., Уваров Л.А.- Публ. БИ № 16, 10.06.99.

216. Кудпяшов В,Е., Туркин А.Н., Юнович А.Э., Ковалёв А.Н., Маняхин Ф.И. Люминесцентные и электрические свойства светодиодов InGaN/AlGaN/GaN с множественными квантовыми ямами// ФТП,- 1999.- Т.ЗЗ, № 4,- С. 445-450.

217. Мильвидский М.Г. Полупроводниковые материалы в современной электронике- М,; Наука, 1986,- 144 с.

218. Птащенко А.А. Деградация светоизлучающих диодов// Ж. Прикл. Спектроскопии,- 1980,- Т.ЗЗ, № 5.- С. 781-803.

219. Гаршенин Л.В., Чемисов С В., Щепетилова Л.А. Деградация излучающих диодов ИК диапазона с локализацией области излучения// Электронная техника, сер.2 Полупроводниковые приборы.- 1987,- № 3(188).

220. Сукач Г. А. Тепловые процессы в светоизлучающих диодах// Оптоэлектроника и полупроводниковая техника.- 1987 № 9,- С. 41-47.

221. Kingbright Optoelectronic Components, 2000-2001. Taiwan: Taipei Hsien.

222. Коган Л.М. Светодиоды с повышенной мощностью излучения.// Светотехника,- 2000.- № 2,- С. 16-19.

223. Neuberger М. Hanbook of Electronic Materials. V.7 III V Ternary Semiconducting Compounds - Data Tables. New York-Washington-London, 1972,- 56 p.

224. Rideut V.L. A Review of the Theory and Technology for Ohmic Contacts to Group III-V Compound Semiconductors// Solid State Electronics.-1975.-V. 18,- P. 541-550,

225. Pellegrini В., Salardi G. A Model of Ohmic Contacts to Semiconductor// Solid State Electronies.«1975.-V. 18.- P. 791-798.

226. Применение оптоэлектронных приборов: Пер. с англ. под ред. Ю.Р.Носова / Гейт С., Эванс Д., Ходапп М., Соренсен X.- М.: Радио и связь, 1981,- 344 с.

227. Носов Ю.Р. Олтоэлектроника.- 2-е изд., перераб. и доп.- М: Радио и связь, 1989,- 360 с.

228. Пляскин П.В. Семинар выставка «День светотехника Москвы»/,/ Светотехника,- 2000,- Не 3,- С. 45-47.

229. Басов Ю.Г., Кузнецов В.Д., Сысун В.В. Бытовые светильники со светоизлу-чающими диодами// Светотехника,- 2000,- № 2.- С. 21-22.

230. Варфоломеев Л.П. Новые источники света на Ганноверской ярмарке 1999г. И Светотехника,- 2000.- № L- С. 39-41.

231. Айзенберг Ю.Б. Осветительные приборы на международных выставках 1999г.// Светотехника.- 1999.- № 6,- С. 37-41.

232. ОСТ 11 336.003 74. Приборы полупроводниковые. Методы отвода тепла.

233. Птащенко А.А., Сушков В.П., Ирха В,И., Баранов В.М. Исследование механизма деградации электролюминесценции GaixAlxAs// Письма в ЖТФ.- 1979,- Т.5, № 10,- С. 624-627.

234. Мартынов В.Н., Кольцов Г.И. Полупроводниковая оптоэлектроника: Учебное пособие для вузов,- М: МИСИС, 1999,- 400 с.

235. Jshimatsu S., Okuno Y. High efficiency GaAlAs LED/ Optoelectronics devices and Technologis.- 1989,- V.4, №1,- P.21-32,-л**

236. Второй Российско-Украинский семинар «Нанофизика и наноэлектроника»,-Киев: ИФП НА НУ, 2000.- 123 с.

237. Отблеск А.Е., Челноков В.Е. Физические проблемы в силовой полупроводниковой электронике.- Л.: Наука, 1984,- 238 с.

238. Бржезинский В.А. Прогнозирование работоспособности светоизлучающих диодов на основе ускоренных испытаний и моделирования процесов деградации.- Киев: Знание, 1991.-23 с.

239. Елисеев П.Г., Цимберова И.С. Безызлучательные потери в гетероструктурах InGaAsP/lnP//Квантовая электроника,- 1989,-Т. 16, № 10,- С, 2074-2077,

240. Елисеев П.Г., Цимберова И.С. Нелинейность люминесценции гетерострук-тур InGaAsP/lnP в диапазоне 1,0-1,6 мкм// Радиотехника и электроника,- 1989,- Т.34, № 3,- С. 618-627.

241. Елисеев П.Г. Введение в физику инжекционных лазеров. М.

242. Дьяконов В.П. Импульсный трансформатор для регистрации токов наносе-кундного диапазона// ПТЭ,- 1987.- № 2,- С. 103.

243. Агаханян Т.М. Основы транзисторной электроники,- М.: Энергия, 1974.

244. Заявка на патент РФ № 97109754/25 от 10.06.97. МКл 6 H01L 33/00. Источник света/ Карпович Н.В., Криворотов Н.П., Хан A.B.- Публ. БИ № 16, 10.06.99.

245. РАЗДЕЛ II. ПРИМЕНЕНИЕ СВЕТОИЗЛУЧАЮЩИХ ДИОДОВ

246. Основные результаты исследований и разработок по данному разделу диссертации опубликованы в работах 27,65,66, 95,117,156-161,193,213-219.

247. ГЛАВА 5. СВЕТОДИОДНЫЕ ФИЗИОТЕРАПЕВТИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ ПОВЕРХНОСТНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ 27,65,79,95,117,193,217.51.Введение

248. Целью представленной здесь компиляции является обоснование выбранным в дальнейшем параметрам воздействий, для реализации которых в процессе работы проводился подбор и модернизация СИД, разрабатывались светодиодные устройства.

249. Практически этой же цели служит и анализ основных тенденций развития аппаратурного обеспечения светотерапии.

250. Светотерапии воздействие с лечебной или профилактической целью на биологический объект, в частности на человека и животных, электромагнитным излучением видимого и ближнего инфракрасного диапазона спектра.

251. Механизмы воздействия низкоинтенсивного электромагнитного излучения инфракрасного и видимого диапазонов изучены достаточно хорошо, хотя и остались "белые пятна", обусловленные высочайшей сложностью живого организма.

252. В самом общем виде световое излучение оказывает на биологические объекты энергетическое и информационное воздействие 20,194-196.

253. Вообще вопрос рассматривается так, что облучение включает реакции, ведущие к нормализации функций организма, к восстановлению регулирующих функций мозга. Отсюда и многообразие положительных эффектов фототерапии.

254. Отметим, что к настоящему времени номенклатура полупроводниковых излучающих приборов столь обширна, что можно решать вопрос создания светодиодных аппаратов даже для деструктивного воздействия на биоткани.

255. Довольно много аппаратов с различным сочетанием длин волн излучения в видимом и инфракрасном диапазоне спектра излучения 42,198-203.

256. Большинство аппаратов сочетанного светоэлектровоздействия предназначено для внутриполостной терапии. Это, например, аппарат электролазерный терапевтический урологический АЭЛТУ-01 "Ярило" 61-64. (см. гл.6).

257. На предприятии под руководством автора в 1997-99г. разработано несколько разновидностей аппаратов для электросветотерапии, преимущественно с целью внут-риполостного применения. Особенности этих аппаратов более подробно рассматриваются в главе 6 65,66.

258. В одной из моделей аппаратов серии "Мустанг" излучение может модулироваться на любой частоте от 0,5 до 3000 Гц 57., в аппарате "Милта" частота повторения импульсов излучения 5, 50, 1000, 5000 Гц [17].

259. Биорезонансная терапия. Вопрос оптимизации частоты воздействия логично решается так, что оптимальную частоту модуляции излучения необходимо искать в самом организме так появилось новое направление светотерапии - биорезонансная терапия.

260. Аппараты серии "Мустанг-био" также имеют датчики сердечного ритма и дыхания пациента, и этими сигналами модулируется лазерное и светодиодное излучение.

261. Вопросы оптимизации параметров воздействия наиболее полно рассмотрены в21.

262. Многодиодные аппараты серии «Геска»

263. Первые макеты аппарата «Геска» изготавливались в модернизированных корпусах телевизионного усилителя «Икар» (Рис.5.1).

264. Рис.5.5. Светодиодный физиотерапевтический аппарат портативный1. Теска-1"ские разбросы характеристик диодов. Всё это существенно усложняет процесс сборки и вдобавок ко всему возникает реальная опасность выгорания сразу всех диодов.

265. Для многодиодных аппаратов («Геска-2», варианты аппарата «Геска-1») надёжность работы повышается с соединением излучателей в параллельно-последовательную матрицу 95.

266. Рис.5.3. Простейшие схемы включения светодиодов в аппарате.

267. Для повышения надежности и электрической безопасности аппарата целесообразно часть диодов соединить параллельно с образованием отдельных подрядов параллельно соединённых излучающих диодов, соединённых последовательно.

268. Для более устойчивой работы аппарата и упрощения сборки целесообразно диоды в пределах отдельного подряда параллельно соединённых излучающих диодов подбирать идентичными по их номинальному напряжению.

269. При необходимости включать в подряд излучающие диоды, различающиеся по номинальным напряжениям и рабочим токам целесообразно в подрядах параллельно соединённых диодов, по меньшей мере, часть диодов снабдить отдельными гасящими резисторами.

270. Перечисленные признаки обеспечивают физиотерапевтическому аппарату высокую надёжность и электрическую безопасность при сохранении терапевтической эффективности при возможных отказах части излучающих диодов в матрице.

271. Экспериментальная зависимость 10 и I; от числа «отказов» диодов типа «обрыв» в этом ряду и приведена на Рис.5.8.

272. Рис. 5.4. Параллельно-последовательная матрица с полярной запиткойМ1. Фиг.2

273. Рис. 5.5. Параллельно-последовательная матрица с запиткой переменным током

274. Рис.5.6. Фрагмент матрицы с гасящим резистором в цепи диода

275. Рис.5.7. Схема экспериментачисло "отказавших" диодов ("обрыв")

276. Результаты эксперимента проведенного для матрицы светодиодов красного цвета размером 10x5 для различного числа «отказавших» диодов в одном из рядов (Рис.5.8), подтверждают проведенный анализ.

277. Рис.5.106. Плотность мощности красного излучения 1е, отн.ед.1е, охн.ед.

278. Рис.5.11а. Суммарная плотность мощности излучения1е, отн.ед.

279. Рис.5.116. Суммарная плотность мощности излучения-ДЛГ

280. Отмечается портативность аппарата и удобство его применения.

281. Аппарат широко применяется в клинической практике и в индивидуальном пользовании в домашних условиях.

282. Отмечается целесообразность использования аппаратов серии «Геска» в растениеводстве, птицеводстве, животноводстве, рыбоводстве.

283. Аппараты серии "Геска-маг" для еветомагнитотерапии

284. Поэтому логичным продолжением разработки светотерапевтических аппаратов "Геска" стало создание на их основе устройств для физиотерапевтического воздействия на очаг патологии одновременно оптическим излучением и постоянным магнитным полем 117.

285. Разработка технологии серийного производства аппарата «Геска-маг» имеет несколько важных аспектов.

286. Поэтому важным является выбор типа используемого магнита.

287. Измерения магнитной индукции проводили в открытом виде (Рис.5.12) и при размещении магнита на листе железа (Рис.5.13).

288. Рис.5.14. Зависимость нормальной составляющей магнитной системы из двух магнитов от расстояния и количества магнитопроводов. О без магнитопровода, 1,2,3, - количество пластин магнитопровода.

289. Были согласованы типоразмеры с НПО "Магнетон" (г.Владимир) и ПОЗ "Прогресс" (г.Верхняя Пьппма) и использовались пластинчатые магниты из сплава Ч36Р по 48-4-543-90 ТУ.

290. Поскольку и такие магниты имеют технологический разброс, а, кроме того, система предусматривает два рядом расположенных разнополюсных магнита, то необходимо установить корреляционную связь параметров системы и исходных параметров магнита.

291. Размещая магнитопровод с лицевой стороны системы магнитов можно уменьшать значения магнитной индукции (Рис.5.16). Таким методом можно существенно снизить магнитную индукцию как в сторону пациента, так и в сторону обслуживающего персонала.