Оптические методы в информатике. Лантух Ю.Д. - 19 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

103
Энергия выделяющихся фотонов почти равна ширине запрещенной зоны
W
, т.е. Wсhh
=
=
λ
ν
. Подставив значение постоянной Планка и скорости
света, определим ширину запрещенной зоны
W
(в эВ), необходимую для по-
лучения излучения с длинной волны
λ
(в микрометрах)
λ
23.1=
W .
Отсюда следует, что для получения видимого (0.38 - 0.75 мкм) или ближ-
него инфракрасного излучения (0.7 - 3 мкм) необходимы полупроводники с
7.1>
W
эВ для видимой области и 4.0>
W
эВ для ближней инфракрасной
области. Материалы для изготовления СИД: фосфид галлия GaP, карбид крем-
ния SiC, арсенид галлия GaAs, арсенид индия InAs, а также некоторые тройные
соединения: арсенид-галлия-аллюминия GaAlAs, арсенид-фосфид галия GaAsP
и т.д.
Конструкция светодиодов (рисунок 2.2) помимо технологичности опре-
деляется необходимостью вывода наружу возможно большего светового пото-
ка. Однако значительная часть потока излучения всё же теряется из-за погло-
щения в самом полупроводнике и полного внутреннего отражения на границе
кристалл-воздух (показатель преломления GaAs равен 3.3). Для уменьшения
потерь, одну из областей делают в виде полусферы или снабжают светодиод
плоской полусферической линзой.
а б
Рисунок 2.1
      Энергия выделяющихся фотонов почти равна ширине запрещенной зоны
∆W , т.е. hν = h с λ = ∆W . Подставив значение постоянной Планка и скорости
света, определим ширину запрещенной зоны ∆W (в эВ), необходимую для по-
лучения излучения с длинной волны λ (в микрометрах) ∆W = 1.23 λ .




              а                                                   б
              Рисунок 2.1

       Отсюда следует, что для получения видимого (0.38 - 0.75 мкм) или ближ-
него инфракрасного излучения (0.7 - 3 мкм) необходимы полупроводники с
∆W > 1.7 эВ для видимой области и ∆W > 0.4 эВ для ближней инфракрасной
области. Материалы для изготовления СИД: фосфид галлия GaP, карбид крем-
ния SiC, арсенид галлия GaAs, арсенид индия InAs, а также некоторые тройные
соединения: арсенид-галлия-аллюминия GaAlAs, арсенид-фосфид галия GaAsP
и т.д.
       Конструкция светодиодов (рисунок 2.2) помимо технологичности опре-
деляется необходимостью вывода наружу возможно большего светового пото-
ка. Однако значительная часть потока излучения всё же теряется из-за погло-
щения в самом полупроводнике и полного внутреннего отражения на границе
кристалл-воздух (показатель преломления GaAs равен 3.3). Для уменьшения
потерь, одну из областей делают в виде полусферы или снабжают светодиод
плоской полусферической линзой.




                                                                         103