To tylko jedna z 2 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Diody elektroluminescencyjne mają szerokie zastosowanie jako bardzo trwałe lampki sygnalizacyjne. Działanie ich polega na przepływie prądu przez barierę potencjału na złączu półprzewodnikowym n i p. Diody półprzewodnikowe robione są z arsenku galu lub fosforu. Elektrony w trakcie przejścia między poziomami wyższym E2 a niższym E1, emitują promieniowanie, którego energia kwantów:
hv=E1 - E1=ΔE (1)
Gdzie:
h - stała Planka;
v - częstość drgań fali świetlnej;
Widmo świecenia tworzy, w praktyce, zamiast pojedynczej linii poszerzone pasmo. Jest to wynik zróżnicowania przejść energetycznych elektronów w obszarze bariery potencjałów, której kształt nie jest dokładnie prostokątny. Otrzymujemy przez to pasma energetyczne. Widmo świecenia diody żółtej znajduje się w obszarze długości fal od ok. 550 do 650nm. Diody zielonej to ok. 530 do 590nm , a czerwona od ok. 620 do 710nm. Nie są to wartości absolutne. Mechanizm świecenia diod elektroluminescencyjnych jest dość skomplikowany. Różnica energii E2-E1 równa jest szerokości przerwy wzbronionej półprzewodnika, oznaczonej jako ΔE. Zakładając dokładniejszą analizę należy także uwzględnić istnienie pasm energetycznych utworzonych przez atomy domieszek. Szerokość przerwy energetycznej półprzewodnika ΔE można wyznaczyć w sposób przybliżony na podstawie charakterystyki prądowo napięciowej złącza. Przykładową charakterystykę pokazano na rysunku. Z dość dobrym przybliżeniem można przyjąć ze szerokość przerwy energetycznej (delta) E jest równa : ΔE =e UB
gdzie e jest ładunkiem elektronu, a UB jest punktem przecięcia odcinka przedłużającego prostoliniowy odcinek charakterystyki, z osią odciętych (napięć)
Wartość energii fotonów hν można wyznaczyć na podstawie pomiarów charakterystyk widmowych świecenia emitowanego przez diodę . Do tego celu można wykorzystać spektrometr pryzmatyczny , który mierzy natężenie świecenia emitowanego przez badane źródło dla poszczególnych , wybranych wartości energii.
Ponieważ diody elektroluminescencyjne wysyłają stosunkowo wąskie pasmo świecenia , np. w porównaniu z żarówka , choć szersze od widma liniowego, emitowanego i przez wzbudzone atomy gazów , to jeśli znamy szerokość przerwy energetycznej (delta )E oraz częstość fali świetlnej , emitowane przez złącze , możemy pokusić się o przybliżone wyznaczenie stałej Plancka h , kożystając ze wzoru 1a.
H=Δ E/v =Δ E*λ/c
Gdzie lambda - długość fali promieniowania wysyłanego przez diodę , prędkość światła w próżni
Według Einsteina energia uzyskana przez elektron jest mu dostarczona w postaci pochłanianego w całości kwantu h
(…)
… przez diodę , prędkość światła w próżni
Według Einsteina energia uzyskana przez elektron jest mu dostarczona w postaci pochłanianego w całości kwantu hω.
Cześć tej energii równa pracy wyjścia A zużywana jest na to by elektron mógł opuścić ciało . Jeżeli światło uwalnia elektron nie przy samej powierzchni katody to część tej energii jest równa E'- może być tracona wskutek przypadkowych zderzeń wewnątrz…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)