Что из себя, представляет светодиод?
По сути, светодиод – это полупроводниковый прибор полностью безопасный для использования его человеком. Световое излучение, которое оказывает светодиод, достигается путем преобразования в него электрического тока. LED (Light Emitting Diode) – именно так именуется светодиод в зарубежной литературе.
Из чего состоит светодиод?
В центре структуры светодиода располагается полупроводниковый кристалл. Его защищает корпус, имеющий самые разные формы. Корпус обладает оптической системой и выводами для подключения. Сегодня современный светодиод сильно отличается от первых корпусных светодиодов, которые раньше были актуальны для использования в качестве индикации.
По какому принципу работает светодиод?
Благодаря рекомбинации электронов и соответствующих дырок в p-n-переходе светодиод под действием определенного тока вызывает свечение. Другими словами, для того чтобы светодиод испускал пучок света ему необходим p-n-переход, который представляет собой два полупроводника, отличающиеся между собой типом проводимости. Именно для этого околоконтактные слои обрабатываются специальными растворами в области полупроводникового кристалла. Как правило, на первую сторону наносят акцепторную примесь, а на вторую – донорскую. Однако следует знать, что далеко не каждый p-n-переход способен излучать свет. Это объясняется физическим явлением запрещенной зоны. Ширина этой зоны должна быть приближена по значению к величине квантов света видимого диапазона в активной области. Кроме того, свечение p-n-переход объясняется отсутствием дефектов полупроводникового кристалла. Поэтому рекомбинация электронно-дырочных пар так высока, за счет чего и обеспечивается свечение светодиода. Вероятно, вы заметили, что эти два правила несколько противоречат друг другу? Так и есть. Для того чтобы они оба были соблюдены зачастую одного p-n-перехода не достаточно, и приходится добавлять в кристалл многослойные полупроводниковые структуры – гетероструктуры. Кстати, за выдающиеся достижения в области гетероструктур российский физик академик Жорес Алферов в 2000 году был удостоен Нобелевской премии.
