Optoelectrónica
La optoelectrónica es la rama de la electrónica que trata
con la luz. Los dispositivos ópticos son aquellos que responden a la radiación
de la luz, o que emiten radiación. Estos dispositivos responden a una
frecuencia específica de radiación. Básicamente hay tres bandas en el espectro
óptico de frecuencias:
- Infrarrojo: Esta banda corresponde a las longitudes de onda de la luz que son muy largas para ser vistas por el ojo humano.
- Visible: Corresponde a las longitudes de onda a las cuales responde el ojo humano. Comprende aproximadamente entre los 400nm y 800nm de longitud de onda.
- Ultravioleta: Longitudes de onda que son muy cortas para ser vistas por los humanos.
El campo de la optoelectrónica se ha convertido en un área
de creciente interés en la electrónica; dispositivos tales como LEDS
optocopladores y foto detectores se están construyendo ahora con una mayor
capacidad de manejo de corriente. La optoelectrónica ha probado ser de alta
efectividad en el campo de las comunicaciones, donde las fibras ópticas pueden
manejar frecuencias mayores a las velocidades de conmutación de la electrónica
de hoy en día.
Todos los dispositivos opto electrónicos realizan una de dos
funciones, las cuales se utilizan para su clasificación:
- Conversión de energía eléctrica a energía radiante
A estos dispositivos se les llama electroluminiscentes. Es
importante aclarar que la mayoría de cristales de semiconductores al ser
bombardeados con fotones, calor o electrones emiten luz visible o en la banda
infrarroja. Sin embargo, específicamente llamamos electroluminiscentes a
aquéllos que responden a la corriente eléctrica. Al aplicarle una corriente a
dichos dispositivos, los electrones se mueven del material N hacia el P y se
combinan con los huecos. Cuando los electrones se mueven del alto estado
energético de la banda de conducción al bajo estado energético de la banda de
valencia, fotones de energía son liberados.
- Conversión de energía radiante a energía eléctrica
Este tipo de dispositivos a menudo son llamados foto
detectores. En este caso, la energía que entra al cristal de semiconductor
excita a los electrones a niveles más altos de energía, dejando huecos atrás.
Posteriormente estos electrones y huecos se alejan unos de otros, conformando
una corriente eléctrica.
Foto emisores, que emiten electrones cuando existe energía
radiante que incide sobre material sensible a dicha radiación. Dentro de esta
categoría encontramos:
Fototransistores
 |
|
LASCR (Rectificador
Controlado Silicón Sensible a la Luz)
 |
Fotoconductores, que cambian su resistencia eléctrica debido a la exposición a
energía radiante. Ejemplos:
Fotoresistores  |
|
fotodiodo
 |
Fotovoltaicos, los cuales generan un voltaje al exponerse a
energía radiante. Ejemplo:
Fotoceldas  |
Es importante decir que todos los transistores son sensibles
a la luz, pero los fototransistores están diseñados para aprovechar esta
característica. Existen transistores FET (de efecto de campo), que son muy
sensibles a la luz, pero encontramos que la mayoría de los fototransistores
consisten en una unión NPN con una región de base amplia y expuesta.
