Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Светоизлучающие диоды
|
|
Светоизлучающими диодами называют полупроводниковые диоды, в которых осуществляется непосредственное преобразование электрической энергии в энергию светового излучения. Они работают при прямом напряжении, в них при рекомбинации выделяется энергия в виде квантов электромагнитной энергии, равных ширине запрещенной зоны. Для получения видимого излучения нужны полупроводники с широкой запрещенной зоной (более 1, 8 эВ). Поэтому для изготовления светодиодов используют такие полупроводниковые соединения, как фосфид галлия (дает красное свечение), карбид кремния (желтое свечение) и ряд других. Светоизлучающие диоды применяют в качестве индикаторов. Широкое применение находят буквенно-цифровые индикаторы в виде матриц, содержащих несколько светодиодных структур, расположенных так, что при соответствующей комбинации светящихся элементов получается изображение цифр или букв.
 |
Полупроводниковый диод светодиод состоит из кристалла полупроводника с р—n-переходом. Концентрация электронов в области п больше, чем концентрация дырок в области р. При включении диода, как показано на рис. 14.4, б, через переход начинает проходить прямой ток Iпр.
Так как концентрация электронов больше концентрации дырок, то Iпр создается в основном электронами, которые переходят в р-область. Здесь электроны рекомбинируют с дырками. Во время рекомбинации освобождается энергия, которая была затрачена при термогенерации носителей. Энергия выделяется в виде фотонов. Каждый акт рекомбинации приводит к появлению фотона с энергией, равной энергии связи AW. Часть фотонов захватывается атомами полупроводника. Однако остальные фотоны проходят через область р полупроводника и излучаются в окружающее пространство. Чтобы сконцентрировать излучение, светодиоды часто снабжаются линзами.
 |
В качестве исходных материалов для изготовления светодиодов используются фосфид галлия, карбид кремния и некоторые другие соединения. Иногда применяются светодиоды на основе арсенида галлия, дающие инфракрасное излучение. На основе светодиодов созданы более сложные устройства, например знаковые индикаторы. Знаковые индикаторы АЛС324 состоят из восьми светодиодов, семь из которых выполнены в виде полосок, а восьмой — в виде точки. Они имеют общий катод и восемь выводов от анодов. Полоски размещены на изолирующем основании, как показано на рис. 14.5, а. Схема индикатора приведена на рис. 14.5, б. При подаче прямого напряжения 2, 5 В между катодом и соответствующими анодами на индикаторе загорается стилизованное изображение цифры красного цвета.