Бесплатная техническая библиотека

Светодиоды. Устройство и принцип работы светодиодов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Светодиоды

 Комментарии к статье

Светодиод (сокращенно СИД - светоизлучающий диод, в английском варианте LED - light emitting duods) - это полупроводниковый прибор с электронно-дырочным p-n переходом или контактом металл-полупроводник, генерирующий (при прохождении через него электрического тока) оптическое (видимое, УФ, ИК) излучение.

Напомим, что p-n-переход - это "кирпичик" полупроводниковой электронной техники, представляющий соединенные вместе два куска полупроводника с разными типами проводимости (один с избытком электронов - "n-тип", второй с избытком дырок - "p-тип"). Если к p-n переходу приложить "прямое смещение", т. е. подсоединить источник электрического тока плюсом к p-части, то через него потечет ток.

Нас интересует, что происходит после того, как через прямо смещенный p-n переход пошел ток, а именно момент рекомбинации (соединение) носителей электрического заряда- электронов и дырок, когда имеющие отрицательный заряд электроны "находят пристанище" в положительно заряженных ионах кристаллической решетки полупроводника. Оказывается, что такая рекомбинация может быть излучательной, при этом в момент встречи электрона и дырки выделяется энергия в виде излучения кванта света - фотона.

Но не всякий p-n-переход излучает свет. Почему? Во-первых, ширина запрещенной зоны в активной области светодиода должна быть близка к энергии квантов света видимого диапазона. Во-вторых, вероятность излучения при рекомбинации электронно-дырочных пар должна быть высокой. Для этого полупроводниковый кристалл должен содержать мало дефектов, из-за которых рекомбинация происходит без излучения. Эти условия в той или иной степени противоречат друг другу.

Но чтобы соблюсти оба условия, одного p-n-перехода в кристалле оказывается недостаточно. Приходится изготавливать многослойные полупроводниковые структуры, так называемые гетероструктуры. За изучение этих структур российский физик Жорес Ж. И. Алферов (академик, директор Физико-технического института им. А. Ф. Иоффе, лауреат Ленинской премии) получил золотую медаль Американского физического общества за исследования гетероструктур на основе Ga_1-xAl_xAs еще в 70-х годах.

В 2000 г., когда стало ясно, как велико значение этих работ для развития науки и техники, насколько важны их практические применения для человечества, ему была присуждена Нобелевская премия.

Автор: Корякин-Черняк С.Л.

Смотрите другие статьи раздела Светодиоды.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Графен на платиновых поверхностях противоречит закону Кулона 01.02.2023 Исследователи из Базеля и Тель-Авива обнаружили, что трение меняется со скоростью в конкретных графеновых структурах на платиновых поверхностях, нарушая закон Кулона, утверждающий, что трение не зависит от скорости в макромире. Материалы, изготовленные из отдельных атомных слоев, высоко ценят их низкие свойства трения, полезные для уменьшения трения на жестких дисках или подвижных частях спутников или космических телескопов. Графен, состоящий из одного слоя атомов углерода, расположенных как соты, является ярким примером и проверяется на его потенциал в качестве смазочного слоя. Более ранние исследования показали, что графеновая лента может скользить по золотой поверхности почти без трения. Если графен нанести на платиновую поверхность, это оказывает значительное влияние на измеряемые силы трения. Теперь физики из Базельского и Тель-Авивского университетов выяснили, что в этом случае трение зависит от скорости, с которой кончик атомно-силового микроскопа перемещается поперек поверхности. Этот вывод стал неожиданностью, поскольку трение не зависит от скорости по закону Кулона, применяемого в макромире. В сочетании с платиновой подложкой графен больше не образует только шестиугольную сотовую структуру атомов углерода, а образует сверхструктуры, известные как сверхрешетки Муара. Тогда поверхность уже не является абсолютно плоской и имеет определенную степень шероховатости. "Если мы переместим наконечник АСМ по этой слегка гофрированной поверхности на низкой скорости, мы измеряем слабую и почти постоянную силу трения", - объясняет профессор Эрнст Майер из Швейцарского института нанонауки и факультета физики Базельского университета. "Но выше определенного порога трение растет со скоростью наконечника AFM", - добавляет первый автор доктор Йимин Сонг. "Чем больше надстройка муара, тем ниже порог, при котором трение становится зависимым от скорости". Исследователи обнаружили, что на хребтах сверхструктур муара существует большее сопротивление при движении кончика. Эти гребни испытывают упругую деформацию через толкающий кончик, прежде чем снова расслабиться, когда давление достаточно высоко. Этот эффект приводит к большим силам трения, которые увеличиваются со скоростью кончика. Моделирование и аналитическая модель подтверждают экспериментальные результаты, полученные этой международной группой исследователей.

Другие интересные новости:

▪ Полимерный пьезоэлектрик

▪ Процессоров от NVIDIA не будет

▪ Стекло, генерирующее солнечную энергию

▪ Алмаз рассказывает о происхождении жизни

▪ Электрогиперкар Pininfarina Battista

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Светодиоды. Подборка статей

▪ статья Трудовое право Российской Федерации. Шпаргалка

▪ статья Какое отношение к России имеет популярная в Тунисе марка газированной воды Boga? Подробный ответ

▪ статья Огурец. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Адаптер для АВУ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Формирование задержки включения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026