Золотая педагогика

Полупроводниковые диоды

Страница 3

Для получения повышенной мощности излучения применяют суперлюминесцентные диоды, занимающие промежуточное положение между инжекционными светодиодами и полупроводниковыми лазерами. Они обычно представляют собой конструкции, работающие на том участке ватт-амперной характеристики, на котором наблюдается оптическое усиление (стимулированное излучение). Этот участок характеризуется тем, что внешний квантовый выход на нем существенно больше, чем у обычного светодиода. Суперлюминесцентные диоды имеют уменьшенную спектральную ширину полосы излучения и требуют для работы больших плотностей тока (при мощности излучения 60 мВт плотность тока 3 кА/см2). Их применяют при работе с волоконно-оптическими линиями связи.

Конструктивно диод выполнен в полимерной герметизации на основе металлостеклянной ножки, содержащей отражающую свет коническую поверхность, что позволяет использовать боковое излучение и увеличить в 2—3 раза силу света. Наличие заглубленного посадочного места облегчает центровку кристалла относительно оптической оси прибора. Высота полимерной линзы определена исходя из необходимости обеспечения заданной диаграммы направленности излучения (угол излучения 35°). Отношение высоты полимерной линзы S к радиусу сферы R выбрано равным 1,7.

Зависимость силы света от тока для зеленого цвета свечения сверхлинейна, для красного—сублинейна. Зависимость силы света от температуры для обоих р—n-переходов примерно одинакова. Температурный коэффициент составляет минус (5—8)*10-3 К-1.

Диод позволяет, управляемо изменять цвет свечения от красного до зеленого с получением промежуточных цветов: оранжевого, желтого и др.

В последнее время появились сообщения о создании двухпереходных однокристальных GaP диодов повышенной эффективности, содержащих оба р—n-перехода с одной стороны подложки. Структура диода выращивается жидкостной эпитаксией на подложке n-GаР, ориентированной в плоскости (111) В, двумя раздельными процессами. Устройство структуры следующее: слой n1 (примыкающий к подложке) толщиной 40 мкм, легированный Те до n» 8*1017см-3;

слой р1 толщиной 50 мкм, легированный Zn до p»2*1017см-3 и кислородом; слой р2 толщиной 40 мкм, легированный Zn до p»6*1017см-3 и азотом; слой n2 толщиной 25 мкм, легированный S до n»l*1017 см-3 азотом.

Первый р—n-переход (n1—p1) излучает красный свет, второй (n2—р2) — зеленый. В отличие от диода типа АЛС331А, описанного выше, данный диод имеет общий анод. Верхний р—n-переход часто изготавливается планарным благодаря применению разделительной диффузии цинка.

Для восстановления эффективности р—n-перехода с красным свечением, снизившейся в результате проведения второй эпитаксии по выращиванию р—n-перехода с зеленым свечением, применяется длительная термообработка структуры (400—600°С на воздухе в течение 20—70 ч).

Полученные диоды в полимерной герметизации характеризуются высокими значениями внешнего квантового выхода излучения: для красного света —4 % при токе 3мА (плотность тока 2А/см2), для зеленого света— 0,4 % при токе 20 мА (12,5А/см2). Такие значения примерно соответствуют эффективности одноцветных светоизлучающих диодов.

В пользу применения светодиодов, кроме их декоративных свойств, говорит также малое потребление энергии, большой срок службы и обусловленные этим низкие затраты на техническое обслуживание. Затраты на эксплуатацию светодиодного оборудования также минимальны.

Страницы: 1 2 3 4

Еще по теме:

Проблемы и тенденции становления гражданского общества в современной России
Впервые термин "гражданское общество" был введен Гегелем в его работе "Философия права". Он предложил рассматривать общество как диалектическую совокупность отношений между семьёй, гражданским обществом и государством. Гегель считал, что гражданское общество включает в себя рели ...

Категории

© 2018 Copyright www.sotbay.ru