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:

Тающие айсберги создают новые оазисы жизни на дне океана 30.06.2026

Глобальное потепление активно меняет облик нашей планеты, и одним из наиболее заметных его проявлений становится ускоренное таяние ледников в полярных регионах. Этот процесс не только приводит к подъему уровня Мирового океана, но и вызывает цепную реакцию в морских экосистемах, порой создавая неожиданные и парадоксальные последствия. Массовое высвобождение айсбергов из Гренландии - яркий пример того, как климатические изменения перестраивают жизнь в самых глубоких и удаленных уголках океана. Из-за повышения температуры количество айсбергов, откалывающихся от гренландских ледников, стремительно растет. Ученые проанализировали данные за последние 40 лет и установили, что с 2000 года поток ледяных глыб через пролив Фрама увеличился в четыре раза. Об этом сообщает Futurism со ссылкой на исследование специалистов из Технического университета Дании. Такое беспрецедентное нашествие айсбергов представляет серьезную опасность для международного судоходства. Одновременно оно радикально тра ...>>

Робот-тьютор Optio, помошник школьника 30.06.2026

Икусственный интеллект и робототехника все активнее помогают учителям и ученикам, делая обучение более персонализированным и увлекательным. Гуманоидные роботы, способные взаимодействовать с людьми естественным образом, открывают новые возможности для школ, особенно в условиях нехватки педагогических кадров и растущего интереса к технологиям. Одна из таких инновационных инициатив стартовала в американском штате Нью-Йорк. Компания Realbotix запустила своего помощника учителя на базе искусственного интеллекта под названием Optio в Центральном школьном округе Саламанки. Робот выступает в роли тьютора, предлагая персонализированное репетиторство, многоязычную помощь с домашними заданиями и круглосуточную академическую поддержку. По данным Interesting Engineering, проект направлен на повышение вовлеченности учащихся и внедрение передовых технологий в учебный процесс. В рамках пилотной программы школы округа планируют интегрировать человекоподобных роботов в классы. Изначально Optio буд ...>>

Биопрепараты повышают питательную ценность органической гречихи 29.06.2026

В органическом земледелии особое внимание уделяется не только урожайности, но и качественному составу продукции. Потребители все чаще выбирают продукты с высоким содержанием полезных веществ и без следов химических веществ. Исследования показывают, что применение биологических препаратов может существенно улучшить минеральный состав зерновых культур, делая их более ценными с точки зрения питания. В результате полевых экспериментов, проведенных в 2023-2025 годах, ученые установили, что использование биопрепаратов способствует активному накоплению макроэлементов, в частности фосфора и калия, в зерне органической гречихи. Об этом сообщила Леся Крупак из Белоцерковского национального аграрного университета в своей работе "Экологичность и производительность". Наиболее заметный эффект наблюдался при применении гумата калия. В этом случае содержание калия в зерне увеличивалось на 19-21 процент по сравнению с контрольными участками. Такой результат свидетельствует об улучшении работы тра ...>>

Случайная новость из Архива Возобновляемые источники энергии станут популярнее природного газа 08.07.2013 По сообщению Международного энергетического агентства МЭА (IEA), уже в 2018 году солнечная и ветровая энергия составит четверть от всех используемых источников энергии в мире. В 2016 году все возобновляемые источники энергии в совокупности обгонят природный газ по объему использования, вдвое превысят объемы использования атомной энергии и займут второе место после угля в качестве источника энергии. Таким образом, доводы о "несерьезности" альтернативной энергетики кажутся мягко говоря необдуманными. Специалисты полны оптимизма относительно использования возобновляемых источников энергии, и считают, что их широкое применение - важный шаг в снижении загрязнения окружающей среды. Солнечная, ветровая, геотермальная, гидроэнергетика, биоэнергия показали свою конкурентоспособность в сравнении с ископаемыми видами топлива. Потому не удивительно, что частота использования возобновляемых источников возрастает. Пионерами в этой области являются Китай, а также другие развивающиеся страны и страны с переходной экономикой. Если не брать в расчет гидроэнергетику, то только использование ветровой и солнечной энергии вырастет с 4% в 2011 до 8% в 2018 году. Это хорошая новость для глобальной экономики и мировой энергетической системы, которая должна стать более чистой. Использование нынешних ископаемых источников энергии губительно для окружающей среды, а согласно недавнему докладу Международного энергетического агентства, ископаемое топливо гораздо больше угрожает климату, чем считалось ранее. Потому специалисты призывают к срочному принятию мер, в том числе сокращению количества угольных электростанций и постепенному отказу от других ископаемых источников энергии. Тем не менее, Международное энергетическое агентство предупреждает, что использование альтернативных источников энергии связано с рядом серьезных проблем. Так, в некоторых странах государственная политика не предполагает инвестиций в возобновляемую энергетику, а субсидии снижаются из-за экономических проблем. Кроме того, разработка месторождений сланцевого газа - перспективное направление в энергетике - снижает интерес к возобновляемым источникам. В докладе Агентства говорится о том, что нередко грамотное использование возобновляемых источников энергии может быть конкурентоспособным, как например, береговые ветра в Бразилии или в Австралии, где ветровая энергия конкурирует с углем и природным газом. Япония также намерена стимулировать использование в стране солнечной энергии. Но больше всего возобновляемой энергии используется в Китае, где такой вид топлива займет около 40% от общей мощности в 2012-2018 годах. Уже сейчас правительство Китая инвестирует в гидроэнергетику, солнечную и ветровую энергию. Так же в докладе отмечается, что в ближайшее время уголь все еще будет занимать 65% от общего объема генерирующих мощностей в 2015 году.

Другие интересные новости:

▪ Dell расширяет ассортимент

▪ Древнейший шелк Европы

▪ Лунный маяк

▪ Полимерная присадка для увеличения нефтедобытии

▪ Новый материал защитит поверхности от обледенения

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радиолюбителю-конструктору. Подборка статей

▪ статья Крез. Крылатое выражение

▪ статья Кто был первым правителем Англии? Подробный ответ

▪ статья Цитрус уншиу. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Схема и подробное описание самодельного блока питания. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Модернизированный ГПД для трансивера YES-98M. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026