2 курс 1 часть / электроника / лекции / Электроника УрТИСИ +

СИД излучения

_	_	ε	Свободная зона.

hν		Запрещенная зона.
	_	Валентная зона.

Обычно излучение является монохроматическим, т.к. ширина запрещенной зоны для конкретного материала достаточно стабильна.

199

Ширина запрещенной зоны в активной области светодиода должна быть близка к энергии квантов света.

От ширины запрещенной зоны зависит частота излучения, чем она больше, тем выше частота.

Излучение возникает уже при напряжении более одного вольта, что немногим более ширины запрещенной зоны.

200

Интенсивность излучения легко модулируется величиной тока «накачки» светодиода и обладает малой инерционностью, составляющей 10-8 – 10-10 с.

Светодиод — низковольтный прибор. Обычный светодиод, применяемый для индикации, потребляет от 2 до 4 В постоянного напряжения при токе до 50 мА.

Светодиод, который используется для освещения, потребляет такое же напряжение, но ток выше — от нескольких сотен мА до 1 А в проекте.

201

Одна из основных характеристик эффективности светодиода — внешний квантовый выход.

Квантовый выход — это число излученных квантов света на одну рекомбинировавшую электронно-дырочную пару. Различают внутренний и внешний квантовый выход. Внутренний — в самом p-n-переходе, внешний — для прибора в целом (свет может теряться «по дороге» — поглощаться, рассеиваться).

Внешний квантовый выход для красных светодиодов составляет 55%, а для синих —

35%.

202

Яркость светодиода характеризуется световым потоком и осевой силой света, а также диаграммой направленности.

Существующие светодиоды разных конструкций излучают в телесном угле от 4 до 140 градусов. Для сравнения эффективности светодиодов между собой и с другими источниками света используется параметр

светоотдача:

величина светового потока на один ватт затраченной электрической мощности.

203

Для производства светодиодов используются различные материалы.

-Арсенид галлия GaAs.

-Фосфид галлия GaP и др.

Для GaAs ∆ε ≈ 0,5 ÷ 2,5 эв, что соответствует длине волны от 6 до 0,5 мкм (инфракрасный диапазон).

204

205

Инфракрасный светодиод

206

Обозначение

СИД

АЛ106А – GaAs инфракрасного диапазона, АЛ102Б – зеленого цвета,

КЛ104А – светодиодные индикаторы (цифровые, буквенные).

207

Полупроводниковые индикаторы

На основе светодиодов изготовляют индикаторы. Различают индикаторы точечные, предназначенные для отображения цветной световой точки, и знаковые – для отображения символов, цифр и букв.

208