To tylko jedna z 29 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
1. Wyjaśnij korzystając z modelu pasmowego materiału półprzewodnikowego proces rekombinacji promienistej
prowadzący do spontanicznej emisji światła.
Generacja światła jest skutkiem rekombinacji promienistej nadmiarowych par elektron – dziura,
wprowadzonych do półprzewodnika w wyniku zewnętrznego pobudzenia. Najczęściej pobudzenie to jest
spowodowane wstrzykiwaniem nośników ładunku w wyniku przepływu prądu elektrycznego przez złącze p-n
lub heterozłącze p-n. Proces rekombinacji promienistej jest przejściem elektronu z pasma przewodnictwa
(Wc) do pasma walencyjnego (Wv) a energia tracona w tym procesie przez elektron jest emitowana w postaci
fotonu o energii h ~ Wg. W wyniku obserwuje się zjawisko spontanicznej emisji światła na zewnątrz
półprzewodnika noszące nazwę ELEKTROLUMINESCENCJI (elektron
świecenie).
-Rekombinacja promienista zachodzi przede wszystkim w półprzewodnikach o prostej przerwie energetycznej
po procesie
przed procesem
WC
h
λ[μm] =
Wg
1,24
[eV]
Wg
WV
emisja spontaniczna
2. Korzystając z modelu pasmowego złącza p-n przedstaw mechanizm spontanicznej emisji światła. Jak należy
spolaryzować złącze p-n by była ona możliwa? Przy jakich wartościach napięć zasilających zachodzi to
zjawisko?
Emisja spontaniczna występuje przy niskich wartościach napięcia U(Va) polaryzującego złącze. Dochodzi
wówczas wewnątrz struktury złącza do wewnętrznych odbić emitowanego promieniowania. Emisja spontaniczna
jest procesem losowym i jest podstawowym procesem występującym w diodach elektroluminescencyjnych.
Dioda LED wymaga polaryzacji złącza p-n w kierunku przewodzenia.
+ rys z wyżej !!!!!!!
3.Przedstaw korzystając z modelu pasmowego materiału półprzewodnikowego proces rekombinacji promienistej
prowadzący do emisji stymulowanej. Czym charakteryzuje się tego rodzaju emisja? W jakim przyrządzie
półprzewodnikowym efekt ten wykorzystuje się?
Gdy napięcie polaryzujące złącze rośnie, emisja staje się tzw. emisją stymulowaną (zwaną też wymuszoną).
Emisja stymulowana jest wynikiem rekombinacji wymuszonej przez fotony.
przed procesem
po procesie
WC
h
h
CV
h
CV
CV
(w fazie)
WV
emisja stymulowana
Cechą charakterystyczną emisji stymulowanej jest to, że wyemitowany foton ma fazę drgań oraz kierunek
rozchodzenia się zgodny z fotonem wywołującym przejście wymuszone – promieniowanie spójne.
4. Przedstaw jak rodzaj występującej emisji i charakter charakterystyki widmowej zależy od wartości napięcia
zasilania złącza p-n.
Wpływ rodzaju występującej emisji na wartość napięcia zasilania złącza p-n.
5. Narysuj typową konstrukcję diody LED. W jaki sposób można wpływać na optykę geometryczną diody LED
by skuteczniej wyprowadzać generowane promieniowanie z typowej konstrukcji?
Przy opracowywaniu konstrukcji optyki geom. odpowiedniej na wyprowadzenie światła na zewnątrz stosuje się:
1.
2.
3.
taka geometrie diody, aby większość promieniowania padała na granice rozdziału pod kątem
mniejszym od kąta granicznego.
zwiększenie kąta granicznego poprzez umieszczenie
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)