Структура светодиодов

В зависимости от назначения излучающие диоды разделяются на полупроводниковые генераторы излучения ПГИ (излучатели) и полупроводниковые индикаторы ПИ. ПГИ спонтанного и стимулированного излучения предназначены для использования в волоконно-оптических линиях передачи информации в составе оптоэлектронных пар. Мощность ПГИ спонтанного излучения непрерывного действия в ИК-диапазоне изменяется от 0.1 мВт до 500 мВт в зависимости от тока (в мощных ПГИ ток достигает 3 А).

В излучающих диодах, как правило, используются как гомопереходы, так гетеропереходы на основе различных соединений арсенида галлия, например, типа: область р -(Al_xGa _1-x As) и область n ⁺ –(GaAs).

Рис. 3.11: а – условная схема светодиода типа АЛС331; б – схематическое изображение конструкции; в – спектральные характеристики "мощность излучения - длина волны"; г – зависимости характеристик излучения от прямого тока

В ряде светодиодов (типа АЛС331), предусмотрена возможность электрического изменения цвета свечения. Такой светодиод содержит два p-n -перехода, например, красного и зеленого цветов свечения. Соотношение их интенсивностей регулируется путем изменения токов через переходы. Принцип изменения цвета представлен на рис. 3.10. Конструкция предусматривает в одном корпусе два излучающих p-n -перехода, каждый из которых излучает в относительно узком диапазоне длин волн, обычно в области красного (l_кр ≈ 700 нм) и зеленого (l_зел ≈ 555 нм) цветов. В данном случае, меняя силу тока I _пр через каждый p-n -переход, и, соответственно, регулируя интенсивность светового потока от каждого из переходов, возможно в некоторых пределах изменять (²смешивать²) цветовую гамму общего светового потока. Однако подчеркнем, что этот процесс не связан с изменением длины волны излучения, но обусловлен визуальным восприятием света человеческим глазом. Другими словами, при изменении тока, протекающего через два параллельных светодиода происходил лишь визуальное (эмоциональное) изменение цветовой гаммы.

Из отдельных светодиодов собирают индикаторы в виде блоков и матриц, которые позволяют высвечивать изображения букв и цифр.