Open Fab Lab Wiki Светодиод — Сайт русскоязычного фаблаб-сообщества

Светодиод

Материал из Сайт русскоязычного фаблаб-сообщества
Перейти к: навигация, поиск
Светодиоды.JPG

Полупроводниковый диод с электронно-дырочным переходом или контактом металл-полупроводник, генерирующий свет при прохождении через него тока.

Прохождение через p-n переход тока в прямом направлении сопровождается, как мы знаем, инжекцией неосновных носителей: электронов в р-область и дырок в n-область. Инжектированные неосновные носители рекомбинируют с основными носителями данной области полупроводника и их концентрация быстро падает по мере удаления от p-n перехода в глубь полупроводника. У многих полупроводников рекомбинация носит безызлучательный характер: энергия, выделяю- щаяся при рекомбинации, отдается решетке кристалла, т. е. превращается в конечном итоге в тепло. Однако у таких полупроводников, как SiC, GaAs, InAs, GaP, InSb рекомбинация является излучательной: энергия при рекомбинации выделяется в виде квантов излучения — фотонов. Поэтому у таких полупроводников пропускание через p-n переход тока в прямом направлении сопровождается свечением области перехода.

Как и обычный диод, светодиод пропускает ток только в одном направлении и только если напряжение превышает величину падения напряжения на светодиоде, которая в точности равно энергии излучаемых фотонов в электрон-вольтах. Хотя некоторый разброс в энергиях фотонов имеет место, он невелик, а если сделать светодиод поаккуратнее то станет совсем мал и получится полупроводниковый лазер.

Допустим ток, потребляемый светодиодом составляет 10 мА. Светодиод состоит из двух участков полупроводника, одного с электронной, а другого – с дырочной проводимостью. В p-n переходе между этими участками происходит рекомбинация электронов и дырок (т.е. электрон «проваливается в дырку» и оба носителя заряда «выходят из игры») с выделением света. Так вот, к месту рекомбинации течет от минуса батарейки электронный ток силой минус 10 мА и дырочный ток от плюса силой плюс 10 мА. В металлических проводах носителями тока являются электроны, поэтому по ним идет тока минус 10 мА от минуса к плюсу (или что то же самое – плюс 10 ма от плюса к минусу). Такой взгляд на ток обращает наше внимание что на границе дырочного полупроводника и металла идет образование дырок – за счет утекания электронов в провод. Вопрос: не соответствует ли падение напряжения на светодиоде работе выхода электрона из дырочного полупроводника?

Logic2svetodiod.png

http://www.radiokot.ru/articles/15/ http://mozgochiny.ru/electronics-2/vse-chto-nuzhno-znat-pro-svetodiodyi/

Личные инструменты
Пространства имён

Варианты
Действия
Навигация
Инструменты