Физический принцип действия светодиодов

Физический принцип действия светодиодов, созданных на основе p-n переходов, хорошо известен. Их внутренняя квантовая эффективность близка к 100%.

Лучшие современные светодиоды плоской конструкции дают внешнюю эффективность до 20%, в среднем по различным материалам и типам до 1%, а для SiC до 0,1%. В настоящее время разработаны и выпускаются светодиоды с N- и 5-образными вольт — амперными характеристиками.

Вид выпускаемых лазеров напоминает конструкцию светодиодов. Инверсная заселенность уровней создается при достаточной (пороговой) плотности прямого тока, обратная оптическая связь — полировкой торцовых плоскостей, перпендикулярных р-п переходу (гетеропереходу). Апертура до 1000X1 мкм.

Когерентный свет излучается из периферии перехода (в других направлениях нет каналирования, свет поглощается и нет обратной связи). Эффективность инжекционных лазеров очень велика (реально достигнутый КПД равен 70%). Однако малая выходная апертура дает высокую дифракционную расходимость (>10°). Поляризация света недостаточна.

В настоящее время исследования, разработки и выпуск сосредоточились на создании инжекционных лазеров на гетеропереходах (в основном GaAs—GaAlAs), в том числе на составных системах, содержащих несколько гетеропереходов, поскольку здесь возможно снизить пороговую плотность тока, работать в непрерывном режиме и при комнатной температуре.




Дата 31.12.2014