Пристрій та принцип роботи світлодіодів. Схема, опис

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Електрику

Світлодіоди. Пристрій та принцип роботи світлодіодів. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / світлодіоди

світлодіод (скорочено СІД - світловипромінюючий діод, в англійському варіанті LED - light emitting duods) - це напівпровідниковий прилад з електронно-дірковим pn переходом або контактом метал-напівпровідник, що генерує (при проходженні через нього електричного струму) оптичне (видимо, УФ, ІЧ) .

Нагадаємо, що pn-перехід - це "цеглинка" напівпровідникової електронної техніки, що представляє з'єднані разом два шматки напівпровідника з різними типами провідності (один з надлишком електронів - "n-тип", другий з надлишком дірок - "p-тип"). Якщо до pn переходу докласти "пряме усунення", т. е. під'єднати джерело електричного струму плюсом до p-частини, через нього потече струм.

Нас цікавить, що відбувається після того, як через прямо зміщений pn перехід пішов струм, а саме момент рекомбінації (з'єднання) носіїв електричного заряду - електронів і дірок, коли електрони, що мають негативний заряд, "знаходять притулок" в позитивно заряджених іонах кристалічної решітки напівпровідника. Виявляється, що така рекомбінація може бути випромінювальною, при цьому в момент зустрічі електрона та дірки виділяється енергія у вигляді випромінювання кванта світла. фотона.

Але не всякий pn-перехід випромінює світло. Чому? По-перше, ширина забороненої зони в активній області світлодіода повинна бути близькою до енергії квантів світла видимого діапазону. По-друге, ймовірність випромінювання при рекомбінації електронно-діркових пар має бути високою. Для цього напівпровідниковий кристал повинен мати мало дефектів, через які рекомбінація відбувається без випромінювання. Ці умови тією чи іншою мірою суперечать одна одній.

Але щоб дотриматись обох умов, одного pn-переходу в кристалі виявляється недостатньо. Доводиться виготовляти багатошарові напівпровідникові структури, звані гетероструктури. За вивчення цих структур російський фізик Жорес Ж. І. Алфьоров (академік, директор Фізико-технічного інституту ім. А. Ф. Іоффе, лауреат Ленінської премії) отримав золоту медаль Американського фізичного товариства за дослідження гетероструктур на основі Ga_1-хAl_xЯк ще в 70-х роках.

У 2000 р., коли стало ясно, наскільки велике значення цих робіт для розвитку науки і техніки, наскільки важливими є їх практичні застосування для людства, йому було присуджено Нобелівську премію.

Автор: Корякін-Черняк С.Л.

Дивіться інші статті розділу світлодіоди.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Новий спосіб управління та маніпулювання оптичними сигналами 05.05.2024

Сучасний світ науки та технологій стрімко розвивається, і з кожним днем з'являються нові методи та технології, які відкривають перед нами нові перспективи у різних галузях. Однією з таких інновацій є розробка німецькими вченими нового способу керування оптичними сигналами, що може призвести до значного прогресу фотоніки. Нещодавні дослідження дозволили німецьким ученим створити регульовану хвильову пластину всередині хвилеводу із плавленого кремнезему. Цей метод, заснований на використанні рідкокристалічного шару, дозволяє ефективно змінювати поляризацію світла через хвилевід. Цей технологічний прорив відкриває нові перспективи розробки компактних і ефективних фотонних пристроїв, здатних обробляти великі обсяги даних. Електрооптичний контроль поляризації, що надається новим методом, може стати основою створення нового класу інтегрованих фотонних пристроїв. Це відкриває широкі можливості для застосування. ...>>

Приміальна клавіатура Seneca 05.05.2024

Клавіатури – невід'ємна частина нашої повсякденної роботи за комп'ютером. Однак однією з головних проблем, з якою стикаються користувачі, є шум, особливо у випадку преміальних моделей. Але з появою нової клавіатури Seneca від Norbauer & Co може змінитися. Seneca – це не просто клавіатура, це результат п'ятирічної роботи розробників над створенням ідеального пристрою. Кожен аспект цієї клавіатури, починаючи від акустичних властивостей до механічних характеристик, був ретельно продуманий і збалансований. Однією з ключових особливостей Seneca є безшумні стабілізатори, які вирішують проблему шуму, характерну для багатьох клавіатур. Крім того, клавіатура підтримує різні варіанти ширини клавіш, що робить її зручною для будь-якого користувача. І хоча Seneca поки не доступна для покупки, її реліз запланований на кінець літа. Seneca від Norbauer & Co є втіленням нових стандартів у клавіатурному дизайні. Її ...>>

Запрацювала найвища у світі астрономічна обсерваторія 04.05.2024

Дослідження космосу та її таємниць - це завдання, яка привертає увагу астрономів з усього світу. У свіжому повітрі високих гір, далеко від міських світлових забруднень, зірки та планети розкривають свої секрети з більшою ясністю. Відкривається нова сторінка в історії астрономії із відкриттям найвищої у світі астрономічної обсерваторії – Атакамської обсерваторії Токійського університету. Атакамська обсерваторія, розташована на висоті 5640 метрів над рівнем моря, відкриває нові можливості для астрономів у вивченні космосу. Це місце стало найвищим для розміщення наземного телескопа, надаючи дослідникам унікальний інструмент вивчення інфрачервоних хвиль у Всесвіті. Хоча висотне розташування забезпечує більш чисте небо та менший вплив атмосфери на спостереження, будівництво обсерваторії на високій горі є величезними труднощами та викликами. Однак, незважаючи на складнощі, нова обсерваторія відкриває перед астрономами широкі перспективи для дослідження. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Пісні в годиннику 31.03.2002

Фахівці фірми Casio створили пристрій, що поєднує наручний годинник та MP3-плеєр.

Автори винаходу назвали технологічний гібрид WMP-1V MP3 Audio Wrist Watch. Годинник-плеєр при розмірах 49x54x19 мм вміщує 33 хв аудіозаписів у форматі MP3 пристойної якості. Як носій інформації використовується мультимедійна карта об'ємом 32 Мбайт. Один акумулятор забезпечує безперервне відтворення протягом 4 годин.

Дивлячись на годинник, в якому є будильник, календар і секундомір, можна дізнатися номер, хронометраж і назву треку, а також побачити чоловічка (Motion Graphic feature), який танцює в 10 стилях і автоматично тримає темп.

Інші цікаві новини:

▪ Першими на Марс мають полетіти лише жінки

▪ Золото змінює свічення кремнієвих квантових точок.

▪ Акустичний левітатор для перенесення їжі

▪ BLE-чіп CC2640R2

▪ Потужні індуктори серії HPI

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Антени. Добірка статей

▪ стаття Що таке RIAA, MM та MC. Мистецтво аудіо

▪ стаття Хто винайшов м'яч? Детальна відповідь

▪ стаття Драцена. Легенди, вирощування, способи застосування