Светоизлучающий диод

(Основой СИД, является инжекционная электролюминесценция!)

Достоинства:

1. Высокий КПД преобразования электрической энергии в световую.

2. Перекрытие всего оптического диапазона, различными типами СИД.

3. Узкий спектр излучения для одного типа СИД.

4. Высокая направленность излучения.

5. Малое значение прямого падения напряжения, что обеспечивает электрическое совмещение СИД с интегральными схемами.

6. Высокое быстродействие.

7. Малые габариты.

8. Высокая надёжность и долговечность.

Качество СИД определяется внешним квантовым выходом:

 = *_э*_оптич. ,

где  - внешний квантовый выход; _оптич - оптическая эффективность.

1. Процесс самопоглощения (самоизлучения) фотонов внутри Базы.

2. Процесс потери на полное внутреннее отражение, за счёт границы раздела фаз (полупроводник – воздух), из-за различного показателя преломления. Уменьшить потери можно за счёт покрытия плёнкой!

3. Обратное излучение.

4. Торцевое поглощение.

_оптич = P_излуч. / P_генер.

Параметры и применение СИД:

Физической основой работы СИД является инжекционная электролюминесценция. Длина волны излучения связанна с изменением энергии перехода электронов с более высокого уровня на более низкий.  = , где

h – постоянная Планка; С – скорость света; Е – энергетический переход (в большинстве случаев Е – ширина запрещённой зоны). Е > 1.8 [эВ]

Для производства СИД используется: GaP; SiC; GaAsP; Ga – As – Al.

При добавлении примеси, можно изменить цвет свечения диода! В зависимости от концентрации Zn и N в GaP, цвет свечения может изменяться от красного до зелёного, исключая фиолетовый и голубой.

Существует функция Лейбница. СИД предназначен для визуального отображения информации, в первую очередь. Эффективность воздействия излучения на зрение, зависит от длины волны излучения и определяется относительной функцией видности, которая имеет следующий вид:

Параметры СИД:

1. I_v, [кд] – сила света, при заданном значении прямого тока.

2. L, [кд/м²] – яркость, зависящая от прямого тока. Характеризует поверхность изделия.

3. I_{прямой max допустимый} – максимальный ток, который может пропустить полупроводниковая структура, не нарушая трудоспособности.

4. U_прямое – постоянное прямое напряжение равное напряжению на СИД при протекании прямого тока.

5. Uобратное max

6. U_{max импульсное} – максимально допустимое импульсное напряжение, т.е. напряжение, которое может выдержать СИД.

7. Максимальное спектральное распределение, равное длине излучения.

Основные характеристики:

1) I_v = (I_прямой)

2) L = (I_прямой)

Диаграмма направленности:

Излучение СИД характеризуется диаграммой направленности, которая зависит от конструкции, наличия линзы и оптических свойств защищающего материала.

Узконаправленное излучение: Широконаправленное излучение:

Быстродействие t = 10^-8 [сек]

В рабочем диапазоне температур, яркость или сила света может меняться в пределах 23 раз. СИД используется в оптронах, когда используется вместе с приёмником.