Определение и оценка параметров светодиодов

17 сентября, 2013 admin

Параметры светодиодов как элементов цепей постоянного тока определяются их вольт-ампер- ными характеристиками (ВАХ). Различия прямых ветвей ВАХ связаны с разницей в ширине запрещенной зоны применяемых материалов. Чем меньше длина волн излучения, тем больше прямое падение напряжения на СИД и потери электрической энергии в нем (рис. 4.4). Об­ратные ветви ВАХ имеют малое допустимое обратное напряжение, так как ширина р-п-пе - рехода в СИД невелика. При работе в схемах с большими обратными напряжениями после­довательно со светодиодом необходимо включать обычный диод.

Основные параметры диодов зависят от температуры. Зависимость яркости (силы света) от температуры практически линейная. С увеличением температуры яркость (сила света) умень­шается. В интервале рабочих температур яркость может изменяться в два-три раза.

Определение и оценка параметров светодиодов

/„р. мА

IV В

-W •**

4.4. Вольт-амперные характеристики диодов

Рис.

Светодиоды обладают высоким быстродействием. Излучение нарастает за время менее 10 не после подачи импульса прямого тока. Однако для устройств отображения, в которых обычно используются СИД, быстродействие не является критичным. Поэтому для серий­ных светодиодов временные параметры не приводятся.

Светодиоды широко применяются в радиоэлектронной аппаратуре в устройствах инди­кации: включения, готовности и работе, наличия напряжения, аварийной ситуации, дости­жения температурного порога, выполнения функционального задания.

Прямое напряжение, 0,2 В/см

подпись: прямое напряжение, 0,2 в/см Светодиоды излучают свет видимого спек­тра, когда через них протекает электрический ток. Приборы в металлическом корпусе со стек­лянной линзой обеспечивают направленное из­лучение света, а изготовленные в пластмассо­вых корпусах, выполненных из оптически про­зрачного компаунда, создают рассеянное излу­чение.

Хотя цвет (длина волны) излучения опре­деляется использованным материалом, коли­чество света, испускаемого светодиодом, зави­сит от тока возбуждения и быстро увеличива-

Рис. 4.5. Зависимость тока /пр ется с ростов, плотности тока.

От напряжения U™: _ „

1 — красный СИД GaAseP4; 2 — оранжевый СИД Положение точки перегиба любой из кри-

GaAs35P65N. 3 — желтый СИД GaAsuPeeN; вых на рис. 4.5 непосредственно связано с ши-

4 — зеленый СИД GaPN риной запрещенной зоны и для красных свето­

Диодов соответствует меньшему прямому па­дению напряжения. Согласно рис. 4.5 динамическое сопротивление красных светодиодов равно (1 ...2) Ом, в то время как для материалов, дающих более коротковолновое излучение, оно составляет (7... 15) Ом.

По мере роста плотности тока через р-и-переход большее число электронов и дырок инжектируется в запрещенную зону. При их движении возникают вторичные эффекты, по-

Вышаюшие число дырок и электронов, которые могут излучательно рекомбинировать. В ре­зультате световая эффективность СИД увеличивается. На рис. 4.6 показаны зависимости светового потока от тока возбуждения светодиодов для ряда материалов. Следует отметить, что красные ваР-светодиоды начинают излучать при малых плотностях тока, однако их из­лучение достигает насыщения при относительно низких плотностях тока по сравнению со светодиодами из других материалов.

 

СаМАэР

 

Н

 

ГпБе-СаР! ;

! ! I!

 

Са1пАвР

 

Гпв-ваР

Ас

 

1 с'атеБ

 

С0БзБ

 

. гпСсВ

I I

 

СаАэР

 

СаА1М

 

АШ ваБ • • ••

ГпБ ваМ СиА1Б,

СаБ

А|р гпте

1пМ рар

ГлБе

ВаАз

1пР
Определение и оценка параметров светодиодов

Севе

 

Сате

 

 Определение и оценка параметров светодиодов

Б1

 

&

П

О.

■е

 

■&

<ч

Е-

 

5:5

 

X. мкм

 

0.7

 

0.8

 

0,9

-Ь

 

1.0

 

0.3

 

0.4

 

0.5

 

0.6

+

 

Б, эВ

 

4.13 3,1 2.48 2,07 1.77 1,55 1,37 1,24

Рис. 4.6. Спектральные диапазоны излучения и максимальной фоточувствительности полупроводниковых материалов и структур

 
Опубликовано в ОПТОЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ И УСТРОЙСТВА
«
»

Комментарии закрыты.