Светодиоды

Светодиод — это полупроводниковый диод в котором при протекании тока в прямом направлении возникает оптическое излучение. Обычно светодиоды излучают свет в узком диапазоне частот. Наиболее распространены инфракрасные, красные, зелёные и синие светодиоды. цвет излучаемого светодиодом света зависит от использованного в нём конкретного полупроводникового материала, а соответственно и ширины запрещённой зоны в этом материале.

Принцип работы светодиода заключается в том, что при протекании тока через p-n переход в область p-полупроводника инжектируются электроны, а в область n-полупроводника инжектируются дырки. И в том и другом случае образуются пары электрон-дырка, при рекомбинации которых излучается квант света. Энергетическая диаграмма p-n перехода, поясняющая излучение света в светодиоде, приведена на рисунке 1.

Рисунок 1. Энергетическая диаграмма p-n перехода, поясняющая излучение света в светодиоде

До сих пор мы предполагали, что энергетические уровни одинаковы для всего объёма полупроводника. Так показано и на рисунке 1, к сожалению это не так. Энергетическая диаграмма прямозонного полупроводника приведена на рисунке 2.

Рисунок 2. Энергетическая диаграмма прямозонного полупроводника

Излучение света возможно только в прямозонных полупроводниках.

Рисунок 3. Энергетическая диаграмма кремния

Дата последнего обновления файла 4.08.2022

1. Электронные, квантовые приборы и микроэлектроника. Под редакцией Федорова Н. Д. - М.: Радио и связь, 1998. -560 с.
2. Электронные приборы. Под редакцией Шишкина Г.Г. -М.: Энергоатомиздат, 1989.-496 с.
3. Батушев В. А. Электронные приборы. -М.: Высшая школа, 1980. -383 с.
4. Савиных В. Л. Физические основы электроники. Учебное пособие. — Новосибирск.: СибГУТИ, 2003. — 77 с.

Об авторе:
к.т.н., доц., Александр Владимирович Микушин

Кандидат технических наук, доцент кафедры САПР СибГУТИ. Выпускник факультета радиосвязи и радиовещания (1982) Новосибирского электротехнического института связи (НЭИС).

А.В.Микушин длительное время проработал ведущим инженером в научно исследовательском секторе НЭИС, конструкторско технологическом центре "Сигнал", Научно производственной фирме "Булат". В процессе этой деятельности он внёс вклад в разработку систем радионавигации, радиосвязи и транкинговой связи.

Научные исследования внедрены в аппаратуре радинавигационной системы Loran-C, комплексов мобильной и транкинговой связи "Сигнал-201", авиационной системы передачи данных "Орлан-СТД", отечественном развитии системы SmarTrunkII и радиостанций специального назначения.

А.В.Микушин является автором более 100 научных и научно-методических работ, в том числе 20 книг.