Электротехника и электроника

5. Полупроводниковые оптоэлектронные приборы: 5.2. Полупроводниковые источники света

5.2.1. Светоизлучающий диод.

Полупроводниковым излучателем света является светоизлучающий диод. Известно, что при возвращении электрона из зоны проводимости в валентную зону, излучается квант энергии. Это происходит при рекомбинации носителей в полупроводнике. Наиболее интенсивно рекомбинация происходит вблизи p-n-перехода, когда основные носители преодолевают потенциальный барьер. Для создания светоизлучающих диодов используют сложные полупроводниковые  материалы, у которых квант энергии излучается в оптическом (или инфракрасном ) диапазоне, например, фосфид галлия, арсенид галлия или карбид кремния, а также тройные соединения, например GaAlAs,  GaAlP и др. В зависимости от  материала и технологии изготовления получают красный, оранжевый,  зеленый и даже синий цвета свечения. Выпускаются и диоды с инфракрасным свечением. Светодиоды могут иметь размеры от нескольких миллиметров до долей миллиметров. Потребляемый ими ток составляет десятки миллиампер при напряжении 2…3 В.
Излучение происходит при пропускании через прибор тока в прямом направлении. Конструкция прибора обеспечивает  передачу света  от p-n-перехода без значительных потерь в толще полупроводника.
ВАХ излучающих диодов аналогична характеристикам обычных выпрямительных кремниевых и германиевых диодов.
Светоизлучающие диоды выпускаются в виде отдельных элементов или групп (матриц) для индикации информации в виде букв, цифр и различных символов. Они входят также в состав оптопар. Обозначение светоизлучающего диода на схемах приведено на рис. 5.1.

Рис.5.1.

© Андреевская Т.М. Кафедра РЭ, МИЭМ, 2005.