|
|
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ Светодиоды. Устройство и принцип работы светодиодов
Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Светодиоды 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 Ga1-xAlxAs 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.
раздел сайта Важнейшие научные открытия журналы Моделист-конструктор (годовые архивы) книга Испытания переключающих устройств силовых трансформаторов. Якобсон И.А., 1970 книга Установка в телевизоре унифицированных узлов. Мавзолевский А.Г., Шехтман А.М., 1967 статья Основные направления обеспечения безопасности производственных процессов справочник Сервисные меню зарубежных телевизоров. Книга №16
|
Смотрите другие статьи раздела