Элементы и устройства оптоэлектроники. Самохвалов М.К. - 15 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

14
(спада) свечения τ
рел
, определяемая как время изменения интенсивности в е раз
(при экспоненциальном спаде).
Как элемент электрической цепи источник излучения характеризуется паде-
нием прямого напряжения (или напряжением возбуждения) V
пр
при заданном
токе J
пр
, а так же максимально допустимым режимами (непрерывным и им-
пульсным) по току, обратного напряжения, мощности рассеивания.
Основные конструктивные параметры: размеры излучающего окна, тепловое
сопротивление R
т
(К/Вт).
Основные эксплутационные показатели: максимальная и минимальная рабо-
чая температура (T
max
,T
min
), гарантированная долговечность t
Д
(определяется по
10, 30 или 50%-му спаду интенсивности излучения).
Для описания источников излучения могут использоваться так же и другие
параметры.
Светодиоды
Светоизлучающий диод (СИД) представляет собой р-n переход, контакт ме-
талл–полупроводник, МДП или другую диодную структуру, прохождение тока
через которую сопровождается некогерентным оптическим излучением. Если
генерация света происходит в результате инжекции неосновных носителей за-
ряда с их последующей рекомбинацией, то СИД называется инжекционным.
Наиболее распространены инжекционные излучающие диоды с гомо- или гете-
ро- р-n переходом.
При прямом смещении р-n перехода происходит инжекция электронов в р-
область и дырок в n-область. Неосновные носители заряда рекомбинируют с
основными в ОПЗ и прилегающих областях, поэтому толщина n- и р-областей
должна быть больше диффузионных длин неосновных носителей заряда (L
n,p
).
Генерируемый диодом поток излучения (число квантов в единицу времени)
зависит от приложенного напряжения следующим образом (с использованием
выражения для ВАХ p-n перехода и условием преимущественной рекомбина-
ции вне ОПЗ):
Ф = S*K
0
( P
n
*D
n
*n
p
/L
n
+ P
p
*D
p
*n
n
/L
p
)*[ exp (eV/kT) – 1],
где S – площадь р-n перехода, К
0
– оптический выход, Р
р
и Р
п
– квантовый
выход. Квантовый выход P
п,р
= γ⋅r, где γ = J
инж(п,р)
/J
полн
— коэффициент инжек-
ции, который характеризует эффективность перехода, r = R
i
/(R
i
+R
n
) — вклад
(доля) излучательной рекомбинации в общем рекомбинационном процессе
(R
i
, R
n
– скорости излучательной и безызлучательной рекомбинации).
Обычно вклад инжекции электронов и дырок сильно различается, т.е. имеет
место почти односторонняя инжекция неосновных носителей заряда в ту об-
ласть кристалла, где условия для излучательной рекомбинации более благопри-
ятны (например, для электронов), тогда зависимость потока излучения от при-
ложенного напряжения, тока и температуры имеет следующий вид:

Страницы