半(ban)導體發(fa)光二(er)極(ji)管是材料為半(ban)導體,結(jie)構(gou)為pn結(jie)組成(cheng)的(de),能發(fa)光的(de)二(er)極(ji)管。
特點:
發射波長(chang)覆蓋可(ke)見(jian)光(guang)(guang)——紅外——遠紅外, 結(jie)構比較簡(jian)單。是至今世界上應用(yong)多,產量(liang)多的(de)光(guang)(guang)點(dian)產品。產量(liang)大,價格便宜, 工作(zuo)穩定,使用(yong)簡(jian)單。
發光二極管的分類:
按材(cai)料(liao)分類(lei):依據芯片的材(cai)料(liao),外延層,參雜雜質,可大致(zhi)估計出發光(guang)二極管(guan)的顏(yan)色(se),波長等(deng)基本特性。
按發光顏色分類:發光二(er)極管的發光顏色有(you)紅(hong),橙,綠,藍, 雙色,三色等(deng)多種,以及近紅(hong)外和紅(hong)外等(deng)不可見(jian)的發光管。
按器件封裝(zhuang):封裝(zhuang)種(zhong)類很多,有環氧樹脂全包封,金屬(shu)底(di)座環氧封裝(zhuang),陶瓷(ci)底(di)座環氧封裝(zhuang),和玻璃封裝(zhuang)等。
發光面(mian)(mian)特征:采用(yong)不同的(de)(de)表面(mian)(mian)封(feng)(feng)裝,會有(you)不同的(de)(de)效果,如半球(qiu)狀(zhuang)有(you)會聚(ju)光的(de)(de)作用(yong)。按封(feng)(feng)裝表面(mian)(mian)的(de)(de)形(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)可(ke)分圓形(xing)(xing)(xing),方形(xing)(xing)(xing), 半球(qiu)狀(zhuang)有(you)會聚(ju)光的(de)(de)作用(yong)。按封(feng)(feng)裝表面(mian)(mian)的(de)(de)形(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)可(ke)分圓形(xing)(xing)(xing),方形(xing)(xing)(xing), 矩形(xing)(xing)(xing),面(mian)(mian)發光管(guan)(guan),側(ce)向發光管(guan)(guan),微形(xing)(xing)(xing)發光管(guan)(guan)等多種(zhong)。
按(an)發(fa)(fa)(fa)光(guang)強(qiang)度(du):發(fa)(fa)(fa)光(guang)強(qiang)度(du)小于10(mcd )毫坎德拉(la)(cd定(ding)義:波長(chang)為(wei)550nm的單(dan)色光(guang)源發(fa)(fa)(fa)光(guang)時,若(ruo)其(qi)在某一方向(xiang)上輻射強(qiang)度(du)為(wei)1/681W/sr ( 瓦 /球面度(du) )則稱此單(dan)色光(guang)源在該方向(xiang)上的發(fa)(fa)(fa)光(guang)強(qiang)度(du)為(wei)1坎德拉(la),既1cd)為(wei)普通亮度(du)發(fa)(fa)(fa)光(guang)管,10 —100mcd為(wei)高(gao)亮 度(du)發(fa)(fa)(fa)光(guang)管,100mcd以(yi)上的稱高(gao)亮度(du)發(fa)(fa)(fa)光(guang)管。
按應用(yong):有指示燈(deng),照(zhao)明燈(deng),數碼顯示器,短(duan)距離光(guang)通信光(guang)源等。
發光二極管基本結構
發光二極管的結構多(duo)樣 , 以滿足不同的應(ying)用要(yao)求。
從pn結(jie)(jie)結(jie)(jie)構看(kan),有 GaP :N之類的普通二極管,結(jie)(jie)構簡單,也有復雜的如單異質和(he)雙異質結(jie)(jie)構。
從發(fa)光(guang)方向看,有面發(fa)射和邊(bian)發(fa)射二極(ji)管。
從封裝上看,右半球形,扁形以及同光纖(xian)耦(ou)合的帶尾纖(xian)TO型(xing)等(deng)多(duo)種。
發光二極管的基本特征
發光(guang)二極管為半(ban)導體光(guang)電子器件,其基本特征包括電學(xue)特性, 光(guang)學(xue)特性和(he)光(guang)電轉換特性。
1.發(fa)光強度 :指發(fa)光二(er)極(ji)管在正(zheng)向工作電流驅(qu)動下發(fa)出的(de)光強。普(pu)通發(fa)光二(er)極(ji)管的(de)發(fa)光強度較小,常用單位為毫坎德拉。
2.發(fa)光(guang)光(guang)譜(pu)特性:半導(dao)體中(zhong)參(can)與電子(zi)半導(dao)體中(zhong)參(can)與電子(zi)—空穴(xue)復合(he)的(de)能(neng)帶有一(yi)定(ding)寬(kuan)度(du),而(er)不是能(neng)級之間的(de)載流子(zi)復合(he)發(fa)光(guang),這造成發(fa)光(guang)管的(de)發(fa)射光(guang)譜(pu)較寬(kuan),通常光(guang)譜(pu)半寬(kuan)度(du)為(wei)50 ~150nm。
3.溫(wen)度(du)(du)特性:半導體對溫(wen)度(du)(du)非常敏感(gan),無論發光波長還是發光半導體對溫(wen)度(du)(du)變化而變化,溫(wen)升引起(qi)紅移,同時溫(wen)升是載(zai)流子分布變寬,發光光譜變寬。
4.發光效率(lv)η和出光效率(lv)ηout。
發(fa)光(guang)效(xiao)率指半導體(ti)的(de)體(ti)內復(fu)合(he)產生的(de)光(guang)子數同注入的(de)電(dian)子—空穴(xue)對(dui)數之比(bi),采用直接帶隙半導體(ti)可(ke)獲得較高的(de)發(fa)光(guang)效(xiao)率。通過(guo)減少內部吸(xi)收(shou),增(zeng)大(da)表面(mian)透過(guo)率等方(fang)法,可(ke)以提高出光(guang)效(xiao)率。
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